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在現代化產業體系當中，綠氫產業上游連著風電、光伏等新能源產業，下游又應用在化工、冶金、交通等產業，對推動現代化產業體系的綠色轉型有著重要作用。為順應產業發展趨勢，2023北京國際風能大會(CWP2023)首次設置“氫能與新能源產業高質量發展論壇”，聚焦綠氫上游產業，將主要從技術方面探討綠氫制備的解決方案，氫能與風光可再生能源的耦合、氫能產業發展面臨的機遇與挑戰等角度進行探討，助力我國氫能產業與新能源融合的高質量發展。
2023年10月18日上午，本屆氫能與新能源產業高質量發展論壇成功舉辦。論壇由中關村氫能源燃料電池技術創新產業聯盟秘書長盧琛鈺主持，九位來自相關企業的專家代表發表了專題演講。
賽迪顧問有限公司新能源產業研究中心總經理李龍先生發表了題為《中國氫能產業發展現狀及趨勢》的演講。他指出，氫能作為二次能源的重要載體之一如今已經成為能源革命重要組成部分，發展氫能已經成為了全球共識，日本、美國、德國等世界主要國家都在紛紛出臺各自的氫能戰略。2022年全球氫氣產量約為9477萬噸，主要為天然氣制氫、煤制氫及工業副產氫，使用CCUS技術及非化石能源的電解水制氫占比較低，僅占1.9%。
近年來，中國氫能從產量看，逐漸從高速增長態勢轉向高質量增長的情況。預計未來3年我國氫能產業將維持在7.4%左右增速情況，到2025年將有望突破4300萬噸，同時，無論從中長期發展規劃和技術發展趨勢來看，未來清潔能源占比將會逐漸提高。然而，我國氫能發展仍面臨多項關鍵政策和材料亟待突破、氫氣使用經濟性不高、基礎和前沿研究人才缺口大等方面的發展障礙。預計未來中國氫能產業在以下方面會有較大發展潛力：一是多元化應用場景正在加快構建；二是氫燃料汽車應用會加速發展，且有望用于飛機和船舶；三是用于發電和儲能，以及在建筑領域的熱電聯供應用等。
康明斯(中國)投資有限公司陸瑞先生分享了題為《PEM電解水制氫技術基于風光可再生能源的耦合》的演講。他提到，目前市場電解水制氫的四種主流技術包括堿性(ALK)、質子交換膜(PEM)、陰離子交換膜(AEM)和固體氧化物(SOEC)，商業化程度較高的為前兩種。PEM具備可再生能源響應好、成本低和能耗低等特點，并且與可再生能源市場方面產生耦合。
截至2022年，全國已建成以及規劃在建可再生能源制氫產能達到了410萬噸，其中大部分都是以風電光伏制氫一體化的項目。電解水制氫與可再生能源耦合具備一定的市場、技術和經濟性等方面的支撐條件。首先，我國風電光伏資源分布于煤化工、石油化工重合度高，并且綠氫也可作為電網可變負載，提供了市場空間。其次，電解槽是支撐耦合的技術解決方案，可以做到整體響應的及時性。第三，以減少用電成本、提高設備利用率和增大項目規模等作為關鍵影響因素，適當條件下，綠氫具備與藍氫具備競爭力。
江蘇希倍優氫能源科技有限公司副總經理王耀輝先生的演講題目為《綠氫降本增效的解決方案—高效節能的電解槽》。他提到，綠氫作為原料可以應用于合成氨、甲醇等制作，也可用于天然氣產氫燃料等。當前市場中合成氨價格較高，市場空間大，但受港口液氨罐區吞吐量限制，綠氨的進出口量尚且有限。從工藝路線角度看，從新能源到制氫、合成氨可分為兩塊：第一從新能源到電網、到制氫的電力領域，面臨著電網質量穩定問題和電價問題；第二從電解槽到合成氨的化工領域，面臨變負荷的情況下的安全生產問題。同時，也需解決能耗問題，途徑包括高性能隔膜、高性能電極涂層、電解槽結構形式和增加小時數等方式。
西安隆基氫能科技有限公司隆基氫能戰略拓展總監薛蔚茹女士以《綠電+綠氫，助力實現碳中和》為題，介紹了隆基在綠氫制造方面的技術方案。隆基于2021年成立氫能公司并快速實現了電解槽生產下線，其發布的隆基Hi 技術最低電耗可達4.0。主要的技術特點包括過溫度控制、降低過電勢、維持系統損耗以及降低小時電阻等。在降低LCOH方面，主要通過氫的裝備，土建工程以及工程應用三面來實現。
西門子能源有限公司可再生能源系統事業部總監解玉平先生的演講題目為《可再生能源制氫及P2X解決方案》。解先生從系統集成角度分享了西門能源在系統優化方面的案例與經驗。他認為，一定程度上對于離網項目，堿液和PEM耦合將是比較理想的方案，可以理解為80%或者85%左右堿液配上百分之十幾左右的PEM，是相對比較有機的狀態。在下游端，他認為合成甲醇、合成氨是未來很大的方向，已做成全球鏈條最長的合成甲醇、合成汽油項目，并且努力做更上一層的系統集成領域。此外，在海上風電制氫領域，西門子能源已在國內開展工作，且充滿期待。
中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司國際業務總監連曉飛先生做了名為《氯氫制備產業發展現狀與展望》的演講。他指出，目前我國以化石燃料制氫為主，工業副產氫為輔，電解水制氫現在受限于成本，在整個能源體系中占比不是很高。但其具備無碳排放的特點，較其他制氫方式優點突出。預計2030年可再生能源制氫占到15%。隨著技術的發展，可再生能源發電成本進一步降低，到2050年可以占比70%以上。按照地區來分布，亞太地區中國電解水技術非常具有價格和效率的競爭力，有望成為世界最大的綠氫市場。日本、韓國、歐盟屬于氫能源消費國，澳大利亞、南美、中東地區自定位為綠氫出口國。
連總提出了關于綠氫制備技術的四個關注點，包括：一是，不單純提高產量，而是從電極側、隔膜、電解槽結構，從本質上提高電解槽的性能；二是，規?；稍偕茉唇M成形式，提高單體產能來降低設備成本和運營成本；三是，關注能流模型，余熱的利用；四是，從安全和控制方面來進行技術方面的提升。
中車株洲所時代電氣供電產品技術部部長陳潔蓮女士演講的題目是《綠電制氫電源解決方案》。她指出，從國內電解槽的參數分析，從響應側需要跟隨新能源電力變化，并且在一些特殊場景可以滿足電力調峰需求。另一方面，在電能質量上做非常大的負荷，需要滿足比較好的功率因素，比較好的電流斜坡試配新能源電力需求。從負載側而言，比較低的電壓和電流波指向比較好的電解槽能耗，同時也是比較寬的條件范圍需求。
基于新型電力系統，未來在發電側要求全面可觀、可測、可控，在電網側需要比較好的調節體系，在用電側需要聚合海量可調節資源去支撐實時動態響應。未來，我認為制氫它是比較好的可調節資源，基于IGBT會更加適配新型電力系統快速執行和柔性互聯要求。長遠而言，晶閘管方案和IGBT方案會長期共存，但是我們認為全控方案是趨勢。
陽光氫能科技有限公司解決方案總監龍翔飛先生演講的題目是《可再生能源柔性制氫解決方案》。他介紹到，陽光氫能基于電子技術、電化學技術、能量管理技術以及控制技術5大技術打造了3款制氫的核心產品，IGBT的制氫電源以及軟件層面智慧管理系統。解決方案的特點是靈活、高效、友好，靈活指跟可再生能源耦合的過程中速度更快，條件更寬；高效指不僅從電解槽的效率，而是從整個系統角度能耗更低；友好是我們跟電網的結合以及用戶操作和環境的友好?？稍偕茉茨茉吹湫偷耐負?，通過光伏逆變器、變壓器上網，到IGBT執行電源之后給電解槽提供電解水，最后產生的氫氣再到下游應用。
金風綠色能源化工科技(江蘇)有限公司戰略市場開發部副部長薛志恒先生演講的題目是《新能源制加氫一體化產品和解決方案》。他指出，在過去十幾年的時間里，更多著眼點還是從電力角度來解決減碳的問題，導致電力部門非化石能源比例持續提升，在終端能源消費領域電能比重持續提升，不難發現，可再生能源+電氣化不是脫碳的全部，當今這個時間點需要可再生能源+電氣化減碳路線來解決上述場景當中沒有辦法用電力脫碳的問題，利用可再生能源制氫便是之一。
他指出，金風提的解決方案更大程度上依托于20多年在風電領域所做的一些積累，保障在風電制氫以及綠色化工工藝當中作為重大支持。首先是智能風機對于電解槽有實時感應調節，為下端制氫提供穩定電力供應。同時，利用自有化學儲能產品，與風機電解槽形成更高程度的適配性。對于制氫控制系統，單獨研發了制氫控制系統，形成聯動得到更加平穩的電解環境。并且針對氫儲運困難大的問題，提出制加氫一體化解決方案，已在一些地區得以應用。
原標題：CWP 2023 | 氫能與新能源產業高質量發展論壇
