隨著能源變革的深入推進,市場愈發推崇發展風光氫儲一體化,來提升新能源利用效率和消納能力。
10月26日,國家能源集團首個風氫儲一體化示范項目實現了可再生氫“制儲輸用”全鏈條一體化運營。該項目投產運行后有望真正實現可再生氫“制儲輸用”以及耦合氫能應用場景“最初一公里”一體化運營。這只是我國風光儲氫協同發展的一個縮影。有測算顯示,要實現碳達峰碳中和,風電、光伏發電裝機容量預計將達到50億千瓦左右。風光、氫能與儲能將進一步融合發展。
當前我國風光氫儲一體化項目有哪些?能帶來怎樣的效益?這對企業而言是否一個重要的投資機會?
風光氫儲一體化熱度空前
風光氫儲是將風電、光伏可再生資源用運輸更方便,存儲容量更高的氫儲方法來保存能源。當前,推動新能源規模化發展,構建新型能源體系,正在成為能源行業的“主線任務”。
中國科學院院士郭烈錦指出,能源體系的綠色低碳轉型是今后的必由之路,需要革命性、顛覆性能源科學理論與關鍵核心技術,才能推動構建氫電互補能源體系。他認為,氫儲能是未來大規模儲能的必然選擇,其產生的氫氣還能夠用于其他工業過程,具備廣闊發展前景。
去年3月,國家發改委、國家能源局在《“十四五”新型儲能發展實施方案》中明確提出“在東北、華北、西北、西南等地區充分發揮大規模新型儲能作用,通過‘風光水火儲一體化’多能互補模式,促進大規模新能源跨省區外送消納,提升通道利用率和可再生能源電量占比。”此后,內蒙古、新疆、吉林、河北等多地開展風光儲氫示范項目建設,產業熱度空前。
據統計,目前國內有數十個項目正在推進,總投資超過一千億元。以下為近期國內風光氫儲一體化項目最新進展情況(來源網絡公開資料,統計或有疏漏):
從以上風光氫儲一體化項目不難看出,這些項目投資規模巨大。據悉,風電場和光伏電站(含低比例儲能)的單位投資在5元/W左右,但一個典型的風光氫儲一體化項目,配置的500MW風光單元仍需25億元投資。加上電解水綠氫單元和化工單元,整個項目的投資約為50億元左右。盡管投資規模巨大,但并未降低企業的投資熱情。除上述表內企業外,中石化、中石油、中煤、大唐、中核等大型國有能源企業也紛紛投入巨資,建設“風光氫儲一體化”項目,助力碳中和目標實現。
風光氫儲一體化社會性和經濟性效果顯著
2020年8月,國家發展改革委、國家能源局聯合發布《關于開展“風光水火儲一體化”“源網荷儲一體化”的指導意見(征求意見稿)》中提到,通過新能源就地開發消納,優化電力資源配置結構、有利于促進邊疆地區繁榮穩定,改善東部地區環境質量。
以鄂爾多斯庫布其40萬千瓦風光制氫一體化示范項目為例,項目投產后可實現年發電量10.5億千瓦時,按照80%制氫,實現年生產綠氫15460噸/年,全部用于下游綠色新材料項目。項目建成后,可實現年節約標準煤約16.13萬噸,相應減少煙塵排放量約6.67噸,二氧化硫排放量約為33.35噸,二氧化碳排放量約為17.34萬噸,氮氧化物排放量約為37.32噸。
而且,綠氫對于風光的消納,有助于實現能源高效利用。大量棄風、棄光導致的棄電是發展電解水制氫的有利條件,尤其是西北、東北及西南等可再生能源較為充足的區域,每年的潛力制氫能力可達百萬噸。國家能源集團數據顯示,利用當地廢棄風光電和富余電力進行水電解制氫,其制氫所需電力成本可低于11元/kg,具有很高的經濟性優勢。
這將有助于把新能源資源優勢真正轉化為地區產業全面發展的優勢。目前,內蒙古正在全力推動綠氫“制儲輸用”全產業鏈發展,努力建設全國重要綠氫生產輸出基地、氫能裝備生產制造基地、燃料電池重卡示范基地、綠氫多元應用基地、氫能技術研發基地。目前,內蒙古已批復實施風光一體化制氫項目31個,綠氫規模54萬噸、占比超過全國的50%。
正視風險,才能做強做大
隨著風光儲氫一體化布局逐步落地,以風電、光伏、氫能、新材料以及配套儲能為代表的新業態、新興產業趁勢揚帆。同時,也帶動了上下游一批項目投資方、設計方、設備提供方、運維方等不同環節的企業進入該領域,使得產業鏈各環節企業變得更加活躍。
對企業而言,誰能找到機會率先發力,誰就將掌握發展先機。目前,已有多家光伏、風電巨頭企業紛紛涉足氫能領域。隆基股份和陽光能源先后進軍綠氫最關鍵設備-水電解槽。風電領域,金風科技和明陽風電也攜百億資金轉戰氫能。在頭部企業的帶動下,眾多制造制造也開始在氫能各個產業鏈環節布局,希望趕上氫能風口。
然而,在一片繁榮的背后,企業也必須看到其中暗藏的風險。從綠氫制備、儲運到下游規模化應用均屬于重資產項目,投資規模大,回報周期長。而且當前綠氫價格劣勢明顯,在工業用氫對氫氣價格敏感度高、交通領域用氫規模小的背景下,企業面臨氫能業務近期及中期盈利性的巨大挑戰。
國能能源研究院院長張福龍表示,企業要理性看待這一市場的發展趨勢和變化,不要盲目追隨,而要掌握適合自己公司發展的業務和節奏。無論是風電、光伏,還是儲能、氫能,都要考慮怎么讓它們互相配合,怎么讓清潔能源份額變得更大、更穩,而不能讓各能源品類之間造成無謂的內耗。
當前我國風光氫儲一體化示范項目尚處示范階段,相關項目的投資經濟性還存在不確定性,企業必須正視氫能行業發展初級階段面臨的技術、政策、需求、成本、基礎設施等相關風險,明確企業發展氫能業務的長期愿景與目標,制定相適應、可落地的發展路徑,逐步做大、做強。