利用可再生能源電解水制氫是較成熟的綠色制氫技術(shù),電解生成氫氣和氧氣,制氫過程中無含碳化合物排出,符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。制得的氫氣轉(zhuǎn)換為電能并入電網(wǎng)或直接供給負(fù)荷,提高了能源系統(tǒng)的綜合利用效率,有助于解決新能源消納問題,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電解水技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、無污染,由于其成本相對(duì)較高、效率低、能耗大等因素制約了電解水制氫技術(shù)的商業(yè)化推廣。根據(jù)電解質(zhì)種類不同,典型的電解水制氫技術(shù)主要分為以下幾類:堿性電解、質(zhì)子交換膜電解(protonexchangemembrane,PEM)、固體聚合物陰離子交換膜電解(solidpolymeranionexchangemembrane,SPAEM)、固體氧化電解(solidoxideelectrolyzecells,SOEC)。電力生產(chǎn)的綠氫價(jià)格比灰氫高兩到三倍，使用燃料電池和氫氣罐的汽車比化石燃料汽車成本高1.5到2倍。河北氫設(shè)備
氫氣加注環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性直接影響氫氣的成本。當(dāng)前氫燃料電池汽車的總體擁有成本中,燃料電池、氫瓶等部件占50%,用氫成本占25%。隨著關(guān)鍵材料、部件的規(guī)?；a(chǎn),車用燃料電池系統(tǒng)成本會(huì)大幅下降。我國(guó)氫氣的成本主要在制氫與儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié),其中,制氫占總成本的30%~50%,儲(chǔ)存和運(yùn)輸占35%~55%,加注環(huán)節(jié)約占15%。當(dāng)氫氣需求較少時(shí),站外長(zhǎng)管拖車運(yùn)氫可以滿足多數(shù)的運(yùn)輸加注需求；當(dāng)氫氣需求較多,達(dá)不到管道建設(shè)規(guī)模時(shí),分布式綠氫站內(nèi)供氫將會(huì)稱為未來發(fā)展的趨勢(shì)。上海制取氫醫(yī)學(xué)綠氨的運(yùn)輸十分便利，但考慮‘綠氫’的能源利用效率，應(yīng)提升氫—氨—?dú)涞霓D(zhuǎn)換效率。
氫氣是推動(dòng)全球綠色低碳轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳中和”目標(biāo)的潛在支撐,可為電力、交通、鋼鐵、建筑等行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供助力。世界各國(guó)積極出臺(tái)氫能發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來,隨著政策的引導(dǎo)與技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。但仍存在氫能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)技術(shù)亟待突破,關(guān)鍵材料尚未自主,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待加強(qiáng)等諸多問題。因此,本文總結(jié)分析了國(guó)內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)較新發(fā)展動(dòng)態(tài),重點(diǎn)研究了綠氫關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),結(jié)合我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了典型的應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展建議,以期對(duì)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供借鑒與參考。
綠氫的本質(zhì)和意義：從全球范圍的政策以及各種研報(bào)以及前沿研究等等來看，綠氫逃離不開是以再生能源或清潔能源為能量來源進(jìn)行水解獲得氫氣以及副產(chǎn)氧氣，至于水解的能量和催化方式可以是多元化的組合。綠氫的基本面是基于再生能源的利用，忽略再生能源裝備制造以及水解制氫設(shè)備生產(chǎn)的碳足跡，基于取之不盡用之不竭的再生能源轉(zhuǎn)化成氫氣這個(gè)過程是脫碳的，所以稱之為綠氫。當(dāng)然核能作為一種特殊的能源，用其來水解制氫，這種途徑的來源定義成綠氫也可勉強(qiáng)說的過去。隨著人類社會(huì)能源形式從柴薪到煤炭到油氣，再到低碳可再生能源的演變，能源作為人類生存和發(fā)展的基石，向來都是全球各個(gè)區(qū)域體關(guān)注和爭(zhēng)奪的主要物質(zhì)，未來對(duì)相對(duì)無形的再生能源轉(zhuǎn)化成的相對(duì)有形的能源體掌控也是不會(huì)例外。再生能源和其他能源一樣也存在地域分配不均的問題，所以針對(duì)如何轉(zhuǎn)變?cè)偕茉闯捎行蔚奈镔|(zhì)，如何解決大距離，跨地域的轉(zhuǎn)移運(yùn)輸也成了主要國(guó)家關(guān)注的重點(diǎn)。未來，綠氫的成本下降不只有賴風(fēng)電、光伏等行業(yè)的降本增效，還要依靠以電解槽為表示的全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)進(jìn)步。
綠氫是利用可再生能源（例如太陽能或風(fēng)能）發(fā)電后通過電解工序制氫，其碳排放可以達(dá)到凈零。藍(lán)氫也由化石燃料產(chǎn)生，主要來源是天然氣。與綠氫相比，藍(lán)氫電力需求較低，且配套了碳捕集與封存（CCS）技術(shù)。由于CCS技術(shù)需要相對(duì)罕見的地質(zhì)條件，因此在全球范圍內(nèi)藍(lán)氫比綠氫更難獲取。綠氫的生產(chǎn)成本明顯高于藍(lán)氫，盡管藍(lán)氫的固定成本高于綠氫。氫氣具有相似的能源效率，生產(chǎn)成本的差異是兩個(gè)因素造成的：1、首先，電力的能源成本遠(yuǎn)高于天然氣。以能源為基礎(chǔ)，天然氣每百萬英熱單位為3.5美元，相當(dāng)于電力每兆瓦時(shí)12美元，相比之下，補(bǔ)貼前的風(fēng)能和太陽能成本為每兆瓦時(shí)30~40美元。2、其次，由于綠氫的生產(chǎn)受到零碳能源可用性的限制，它只能在很短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行。因此，盡管每兆瓦綠氫容量的投資成本低于藍(lán)氫，但低利用率使綠氫的每千克氫氣的資本成本高于藍(lán)氫。中國(guó)是較大的風(fēng)電和光伏生產(chǎn)國(guó)，如果能保持綠氫生產(chǎn)的地位，將注定主導(dǎo)全球可再生能源供應(yīng)鏈和技術(shù)進(jìn)步。河北氫設(shè)備
綠氫是利用可再生能源發(fā)電，再利用電解水制氫。河北氫設(shè)備
綠氫是一種小眾技術(shù)，除了示范項(xiàng)目外，幾乎沒有其他用途；多為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限。擴(kuò)大使用的較大障礙是成本。決策者的主要作用是鼓勵(lì)和加快電解器的進(jìn)一步部署?？梢酝ㄟ^長(zhǎng)期的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如對(duì)凈零排放的承諾，為私營(yíng)部門提供確定性，并改善綠氫的商業(yè)案例。然而，同樣重要的是有助于縮小投資和運(yùn)營(yíng)成本差距的短期政策。這些政策包括研究和開發(fā)資金、風(fēng)險(xiǎn)緩解政策以及共同資助大型原型和示范項(xiàng)目，以降低資本成本。此外，仍處于示范階段的較終用途可能需要有專門的任務(wù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新計(jì)劃，有明確的時(shí)間表，并與私營(yíng)部門合作，以加速其商業(yè)化。在這一階段還應(yīng)該建立支持性的治理體系和準(zhǔn)則，確保綠氫的增長(zhǎng)是可持續(xù)的。河北氫設(shè)備
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