日前有報道稱，由河北建投新能源有限公司投資，與德國McPhy、Encon等公司進行技術(shù)合作、投資總額20.3億元的風(fēng)電制氫項目正在加速建設(shè)，目前，一期200兆瓦風(fēng)電場項目已并網(wǎng)發(fā)電。

 

　　項目引進德國風(fēng)電制氫先進技術(shù)及設(shè)備，計劃在河北省沽源縣新建200兆瓦容量風(fēng)電場、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)以及氫氣綜合利用系統(tǒng)。根據(jù)項目負(fù)責(zé)人的消息，項目建成后，可形成年制氫1752萬標(biāo)準(zhǔn)立方米的生產(chǎn)能力。

 

　　該項目依照河北省總體氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃進行建設(shè)，一部分氫氣用于工業(yè)生產(chǎn)，降低工業(yè)制氫產(chǎn)業(yè)中煤炭、天然氣等能源消耗量；另一部分將在氫能源動力汽車產(chǎn)業(yè)具備發(fā)展條件時，用于建設(shè)配套加氫站網(wǎng)絡(luò)，支持河北省清潔能源動力汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 

 

　　首先我們來談一談“氫”。氫，不僅僅是清潔的燃料和能源，還是重要的化工合成原料（比如氨、鹽酸、硬化油、合成甲醇等），而氫并不是一次能源，需要利用其它的能源轉(zhuǎn)化生產(chǎn)。

 

　　制氫主要方法有兩類，一是通過化石能源（比如天然氣、原油或煤炭等原料），與水蒸氣在高溫下經(jīng)蒸汽轉(zhuǎn)化法、部分氧化法、煤氣化法等工藝生成；二是利用電解水生產(chǎn)氫，傳統(tǒng)的化石能源制氫方法帶來了大量的二氧化碳排放，并不能真正地達到清潔，電解水制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一，國內(nèi)電解水制氫的能效在72%——82%。

 

　　風(fēng)電制氫，就是將風(fēng)力發(fā)出的電直接通過水電解制氫設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為氫氣。具體的過程是這樣的：風(fēng)力發(fā)電—電解水—制氫制氧—氫氣能源—發(fā)電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等。

 

　　利用大規(guī)模的風(fēng)電進行電解水制氫，不僅可以減少化石能源消耗，降低污染物排放，提升電網(wǎng)消納能力，也可以實現(xiàn)風(fēng)電與煤化工、石油化工的多聯(lián)產(chǎn)。如果能利用棄風(fēng)來制氫則是更理想的狀態(tài)，棄風(fēng)電量本來就是丟掉的，成本為零。

 

　　風(fēng)電制氫將提高風(fēng)能的利用率。根據(jù)專業(yè)人士的解釋，風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的風(fēng)電只需進行簡單的變壓、整流處理，將電壓通過變壓器調(diào)整到所需電壓、將交流電整流為直流電即可制氫。如果采用風(fēng)電制氫的模式，風(fēng)電場就不用建設(shè)并網(wǎng)設(shè)備，風(fēng)電機組會大大簡化，風(fēng)能的利用率也可得到有效提高。

 

　　而且，風(fēng)電制氫將帶來環(huán)境效益。以千萬千瓦級風(fēng)電場為例，1小時產(chǎn)生1000萬千瓦時的電，按5千瓦時電能產(chǎn)生1立方米氫氣計算，則可以生產(chǎn)200萬立方米氫氣，相當(dāng)于24000噸優(yōu)質(zhì)煤炭熱值的能量。

 

 

　　首先，成本高，每生產(chǎn)1立方米氫氣的成本來看，煤制氫成本不足1元，而每生產(chǎn)1立方米氫氣需要消耗電5.1-5.2千瓦時，雖然可以利用低谷電等價格相對較低的電力，即便按棄風(fēng)發(fā)電價格每千瓦時0.25元計算，風(fēng)電制氫僅電的成本就為1.25元，沒有競爭優(yōu)勢。

 

　　其次，運輸成本高，根據(jù)《中國能源雜志》2015年的一篇報道，華北地區(qū)一制氫廠，電解水制成的高純氫，批量售價為8元/立方米左右（含運費，即利用槽車送貨上門），批量自提貨價格為3-3.5元/立方米，瓶裝的高純氫售價（含運費）則高達150元/瓶，折合30元/立方米。運輸成本對氫氣價格影響很大。

 

　　再次，風(fēng)電難以直接用來制氫，需求氫氣的石化企業(yè)大都在沿海，而風(fēng)電機組都建設(shè)在內(nèi)陸，風(fēng)電還需借助火電的電網(wǎng)運輸。

 

　　最后，風(fēng)電直接并網(wǎng)很尷尬，風(fēng)電并網(wǎng)時為了避免電網(wǎng)的大幅度波動，需要建造比風(fēng)電場總?cè)萘看?-3倍的“調(diào)壓控制電站”（常規(guī)能源的電站了）來解決風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定的問題。這樣一來，調(diào)控電站加大了常規(guī)能源的使用，好像有些違背初衷了。

 

　　如今，河北省沽源縣新建200兆瓦容量風(fēng)電場、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)以及氫氣綜合利用系統(tǒng)同時建設(shè)，風(fēng)電直接用于制氫、制成的氫氣直接應(yīng)用于當(dāng)?shù)氐臍淠墚a(chǎn)業(yè)規(guī)劃，看起來一舉多得。