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国家发改委:探索可再生能源富余电力制氢(2018年12月文件)

2018-12-27

201812月,国家发改委与国家能源局联合印发《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》,文件指出,探索可再生能源富余电力转化为热能、冷能、氢能,实现可再生能源多途径就近高效利用。

 

氢气的生产方式主要包括化石燃料制氢、水电解制氢、工业副产氢等。《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2018)》数据显示,2016年中国氢气产量约为2100万吨,其中煤制氢占比62%,为主要的氢气来源;天然气制氢其次,占比19%


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亚化咨询《中国氢能与燃料电池年度报告2018研究表明,煤制氢一次投资高,但由于煤炭价格相对便宜,其制氢成本竞争力较强;但同时,煤制氢存在碳排放问题。天然气制氢虽然工艺流程简单,技术成熟,装置规模灵活,但天然气制氢受限于天然气的供应,此外,碳排放问题依旧存在。至于工业副产氢(丙烷脱氢、乙烷裂解、氯碱化工与焦炉煤气),虽然这些方法副产氢量很大,但绝大多数都已有下游应用。

 

亚化咨询认为,利用可再生能源(包括利用当前大量存在的弃水、弃光和弃风和生物质)电解水制氢值得重视。

 

中国可再生能源资源十分丰富。随着新能源技术的逐渐发展完善,中国新能源新增和累计装机容量均排名全球第一。数据显示,截至2017年底,中国发电装机容量177703万千瓦,其中水电、核电、并网风电、并网太阳能发电合计占比37.8%,可再生能源装机容量同比增长14%

 

但同时,由于新能源电力的发电量受季节和天气影响而波动性较大,与稳定的用电需求不完全匹配,容易导致电网频率波动较大,为满足用户侧负荷的需求,且减少或避免电网频率波动,经常会产生弃风、弃光、弃水现象,导致新能源利用率十分低下。资料显示,2017年中国弃风、弃光、弃水量分别达到419亿千瓦时,73亿千瓦时、515亿千瓦时;其中弃风、弃光率分别达到12%6%,从省份上来看,甘肃弃风率达到了33%,新疆弃光率达到了21.6%

 

201812月,国家发改委与国家能源局联合印发《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》,文件指出,确保全国平均风电利用率达到国际先进水平(力争达到95%左右),弃风率控制在合理水平(力争控制在5%左右);光伏发电利用率高于95%,弃光率低于5%。全国水能利用率95%以上。全国核电实现安全保障性消纳。

 

文件同时指出,探索可再生能源富余电力转化为热能、冷能、氢能,实现可再生能源多途径就近高效利用。

 

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亚化咨询认为,利用风电、光伏等波动电及富余水电制氢能将不能贮存的电能转化成氢能贮存起来并应用,是可再生能源储能的技术选择之一,既有利于电站稳态生产、提高经济收益、延长发电设备寿命、减少能源浪费、又能为正在兴起的氢能应用提供零碳氢源。未来,中国可再生能源电解水制氢占比将进一步提高。