電能過剩？氫燃料電池或是潛在解決方案

麵對著棄風難題，一個潛在的解決方案是
，探索利用棄風電量電解生產氫氣，支持我國發展氫燃料電池汽車等下遊產業。

　　氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源
，每千克氫氣燃燒產生的熱量
，大約是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍bei，而er燃ran燒shao產chan物wu是shi水shui，是shi一yi種zhong非fei常chang生sheng態tai環huan保bao的de清qing潔jie能neng源yuan。麵mian對dui著zhe棄qi風feng難nan題ti，一yi個ge潛qian在zai的de解jie決jue方fang案an是shi，探tan索suo利li用yong棄qi風feng電dian量liang電dian解jie生sheng產chan氫qing氣qi，支zhi持chi我wo國guo發fa展zhan氫qing燃ran料liao電dian池chi汽qi車che等deng下xia遊you產chan業ye。

　　河北張家口已在風電製氫領域開始大膽嚐試

　　近jin年nian來lai，我wo國guo風feng電dian產chan業ye蓬peng勃bo發fa展zhan，已yi經jing成cheng為wei全quan球qiu風feng電dian累lei計ji裝zhuang機ji量liang最zui大da的de國guo家jia，但dan與yu此ci同tong時shi，我wo國guo也ye發fa生sheng了le比bi較jiao嚴yan重zhong的de棄qi風feng現xian象xiang。國guo家jia能neng源yuan局ju數shu據ju顯xian示shi
，2015年
，我國棄風電量達到339億千瓦時，同比增加213億千瓦時
，平均棄風率15%，同比增加7個百分點；到了2016年第一季度
，我國棄風現象進一步惡化
，風電棄風電量達到192億千瓦時，同比增加85億千瓦時
；平均棄風率26%，同比上升7個百分點，尤其是吉林、新疆、甘肅的棄風率更是達到了53%、49%和48%。

　　氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源，每千克氫氣燃燒產生的熱量
，大約是汽油的3倍

，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍bei

，而er燃ran燒shao產chan物wu是shi水shui，是shi一yi種zhong非fei常chang生sheng態tai環huan保bao的de清qing潔jie能neng源yuan。麵mian對dui著zhe棄qi風feng難nan題ti
，一yi個ge潛qian在zai的de解jie決jue方fang案an是shi，探tan索suo利li用yong棄qi風feng電dian量liang電dian解jie生sheng產chan氫qing氣qi，支zhi持chi我wo國guo發fa展zhan氫qing燃ran料liao電dian池chi汽qi車che等deng下xia遊you產chan業ye。目前，我國河北省張家口市已經在風電製氫領域開始了大膽嚐試。據了解，張家口市的風電裝機容量超過650萬千瓦，但並網外送能力僅有170萬千瓦左右，從而倒逼形成了風電供暖
、風電製氫等就近消納方式。2015年4月yue，張zhang家jia口kou市shi沽gu源yuan風feng電dian製zhi氫qing綜zong合he利li用yong示shi範fan項xiang目mu正zheng式shi開kai工gong，這zhe是shi我wo國guo首shou個ge風feng電dian製zhi氫qing工gong業ye應ying用yong項xiang目mu，同tong時shi也ye是shi全quan球qiu最zui大da的de風feng電dian製zhi氫qing工gong程cheng。該gai項xiang目mu由you河he北bei建jian投tou新xin能neng源yuan有you限xian公gong司si投tou資zi，占zhan地di116畝
，總投資20.3億元，項目建成後將形成每年製氫1752萬(wan)標(biao)準(zhun)立(li)方(fang)米(mi)的(de)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)，其(qi)中(zhong)一(yi)部(bu)分(fen)氫(qing)氣(qi)用(yong)於(yu)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)，減(jian)少(shao)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)量(liang)，另(ling)一(yi)部(bu)分(fen)將(jiang)在(zai)時(shi)機(ji)成(cheng)熟(shu)時(shi)，用(yong)於(yu)建(jian)設(she)配(pei)套(tao)加(jia)氫(qing)站(zhan)網(wang)絡(luo)，支(zhi)持(chi)發(fa)展(zhan)河(he)北(bei)省(sheng)氫(qing)能(neng)源(yuan)動(dong)力(li)汽(qi)車(che)產(chan)業(ye)。

　　短期來看，我國風電製氫至少還麵臨著兩大難題，一是經濟可行性，另一個是水源保障。目前製氫的技術路線主要有煤製氫
、天然氣裂解製氫、甲醇製氫
、電解水製氫等

，其中煤製氫的成本最低，生產1立方米氫氣的成本不到1元；采取電解方式，生產1立方米氫氣需要需要消耗電能5千瓦時左右，即使按棄風發電價格每千瓦時0.25元計算，風電製氫僅用電成本就達到了1.25元
，基本沒有價格優勢。同時，我國風力資源豐富的地區大多分布在內蒙古、新疆、甘gan肅su等deng區qu域yu，水shui資zi源yuan相xiang對dui比bi較jiao缺que乏fa。但dan從cong長chang期qi來lai看kan，氫qing能neng利li用yong，尤you其qi是shi氫qing燃ran料liao電dian池chi汽qi車che有you著zhe比bi較jiao大da的de潛qian力li，這zhe為wei風feng電dian製zhi氫qing提ti供gong了le發fa展zhan空kong間jian。同tong純chun電dian動dong汽qi車che相xiang比bi，氫qing燃ran料liao電dian池chi汽qi車che擁yong有you加jia氫qing時shi間jian更geng短duan

、續航裏程更長、零排放等優點


，一直以來被很多國家看作新能源汽車的主要技術路線之一。

　　日本開發燃料電池車的動向值得中國借鑒

　　日本是世界上最重視氫能和氫燃料電池汽車的國家。在國家層麵，早在1980年，日本就開始了各類燃料電池技術的研發，2014年4月，日本國會批準了《戰略能源規劃》，其中明確提出加快實現氫能社會的步伐，讓氫能在二次能源中發揮中心作用，主要舉措包括：加快家用燃料電池的引入推廣

；營造環境加快引入燃料電池車

；掌握氫能發電等新技術；加快發展氫氣生產
、存儲、運輸等新技術保障穩定供應；製訂實現“氫能社會”路線圖等等。在地方層麵，早在2004年8月，日本福岡就率先製訂了“福岡氫戰略”，提出要建設世界最尖端的氫信息基地，培養氫能源新產業；日本東京更是積極以2020年奧運會為契機，全方位推進氫能社會建設。在企業層麵，2014年12月15日，豐田首款氫燃料電池車Mirai就正式上市，贏得了市場的高度認可
，本田
、日產等企業也在積極推出自己的燃料電池車型
，加氫站的建設也逐漸提速。2016年4月
，日本發布新的氫能和燃料電池戰略路線圖
，估計到2020年日本燃料電池車的銷售可達到約4萬輛，2025年達到約20萬輛，2030年達到80萬輛
，加氫站也將從現在的80座增加到2020年的160座以及2025年的320座。美國、德國等國家也在積極推動本國的氫能與燃料電池計劃。德勤谘詢估計，到2025年，美國和歐洲的氫燃料電池車將分別達到85萬輛
、71萬輛。

2016年5月19日，中共中央、國務院聯合印發了《國家創新驅動發展戰略綱要》
，其中明確提出：“開發氫能、燃料電池等新一代能源技術”。4月19日，國家發改委、國家能源局近日下發了《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》，也將“氫能與燃料電池技術創新”作為15xiangzhongdianrenwuzhiyi。guojianengyuanjuyuanjuchangzhangguobaoyeduocihuxu，jishuluxiandepanduanhexuanzeshifouzhengque，guanhuyigeqiyenaizhiyigexingyedeshengsicunwang。woguolidianchidonglidechundiandongchecunzaidianchizhongliangda、廢電池回收難、續航裏程短等致命弱點，日本開發燃料電池車的動向值得我們思考。

　　風
、光、核製氫
，為氫燃料電池提供潛在機遇

　　mianduizheguojishangqingranliaodianchiqichedepengbofazhantaishi
，tongshiyeweilejiejuewoguochuxiandeqifengnanti，jianyiwoguojijikaizhanqingnengliyongdeyanjiutansuo。shishishang
，woguobujinjinmianlinzhe“棄風”難題
，“棄光”
、“棄核”的問題也開始凸顯。在光電領域，國家能源局數據顯示，2015年，我國西北部分地區出現了較為嚴重的棄光現象，新疆、甘肅的棄光率分別達到了26%和31%
；2016年第一季度，我國棄光限電約19億千瓦時，寧夏、甘肅、新疆的棄光率分別達到了20%、39%和52%。在核電領域，2015年我國核電平均利用小時數同比下降437小時

，相當於少發125億度電；2016年第一季度

，我國福建省、遼寧省的核電機組平均利用率都比較低
，由於電網無法消納而出現減產限產現象。在電能過剩的背景下

，利用放棄的風電、光電、核電製氫
，為氫燃料電池汽車產業的發展提供了潛在的機遇。

　　一
、加強頂層設計。建議國家製訂氫能發展專項規劃，協調整合國家能源局、工信部、科技部等有關部門的資金

、政策等鼓勵措施

，支持氫氣生產、儲存
、運輸
、使用的全產業鏈發展
，推動氫燃料汽車核心技術

、關鍵零部件的研發生產和應用推廣
，加強國際交流合作。

　　二
、開展地方試點。目前，國內外氫能產業還處於發展的初步階段，氫燃料電池汽車的大量普及還麵臨著氫氣成本較高、加氫站數量較少、汽車造價偏高等瓶頸，是否會成為新能源汽車的主流技術路線尚存在一定的不確定性。目前，我國如廣東佛山(雲浮)氫能源產業基地、江jiang蘇su丹dan徒tu氫qing能neng源yuan產chan業ye園yuan已yi經jing開kai展zhan了le大da量liang實shi踐jian，建jian議yi國guo家jia梳shu理li現xian有you經jing驗yan不bu足zu，選xuan擇ze若ruo幹gan地di方fang城cheng市shi開kai展zhan試shi點dian示shi範fan，給gei予yu優you惠hui政zheng策ce支zhi持chi氫qing能neng產chan業ye發fa展zhan。

　　三、duijielvsejinrong。qingnengchanyedefazhanlibukaidaliangzijindezhichi，lvsejinronggongjukeyifahuizhongyaodecujinzuoyong。jianyiyixingsanhuiyanjiuzhidingzhichiqingranliaodianchiqichexingyedeyouhuizhengce，zailvsexindaitiexi

、綠色債券發行
、產業基金設立、資本市場融資、交強險費率優惠等領域探索給予政策支持和資金扶持，研究探索氫氣現貨、期貨交易
，形成業界認可的價格信號
，為開展氫能利用財政補貼提供基礎。

　　四、保障水源供應。環保部數據顯示，2014年，我國廢水排放總量716.2億噸，其中工業廢水排放量205.3億噸、城鎮生活汙水排放量510.3億噸
；全國擁有城鎮汙水處理廠6031座，全年共處理汙水494.3yidun。woguoyouqishibeifangxiangduiqueshuidiqu，keyikaolvshiyongwushuichulidabiaohoudezhongshuizuoweidianjiezhiqingdeyuanliao，jinengbaozhangshuiyuangongying
，tongshihainenghuajiebushaodifangcunzaide“中水回用”價格偏低運營虧本、老百姓接受度低推而不廣等難題。

　　五、鼓勵企業參與。氫能產業的發展除了政府機關、科研院所，還需要汽車、電力等行業的龍頭企業積極參與
，建議成立氫能和燃料電池行業協會，整合上下遊產業鏈的資源信息，共同推動關鍵技術的創新突破。

　　總之
，不少發達國家都將氫能和燃料電池作為未來發展重點，我國在氫能開發利用領域也具備了一定的基礎
，在製氫、儲存氫等部分環節位居世界前列
，但由於種種原因，整體上同日本、美mei國guo相xiang比bi還hai有you較jiao大da差cha距ju。在zai可ke再zai生sheng能neng源yuan棄qi電dian現xian象xiang較jiao為wei嚴yan峻jun的de情qing況kuang下xia
，建jian議yi我wo國guo化hua被bei動dong為wei主zhu動dong，探tan索suo利li用yong過guo剩sheng電dian能neng生sheng產chan氫qing氣qi
，為wei氫qing燃ran料liao電dian池chi汽qi車che產chan業ye的de發fa展zhan創chuang造zao有you利li條tiao件jian。