專訪 | 推動(dòng)綠電制氫新實(shí)踐
來(lái)源：中國(guó)電力報(bào) 時(shí)間：2023-10-25 13:54
——訪陽(yáng)光氫能科技有限公司副總裁方偉
記者 王睿佳
近年來(lái)，氫能強(qiáng)勢(shì)崛起，其作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)新增長(zhǎng)點(diǎn)，也是資本競(jìng)相角逐的清潔能源關(guān)鍵領(lǐng)域。中能傳媒記者就相關(guān)問(wèn)題采訪了陽(yáng)光氫能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“陽(yáng)光氫能”）副總裁方偉。
中能傳媒：氫能是清潔能源領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展板塊，請(qǐng)您談?wù)勱?yáng)光氫能近年來(lái)在深耕氫能領(lǐng)域取得了哪些成績(jī)？
方偉：近年來(lái)氫能發(fā)展非常快速。我們從2016年開(kāi)始布局氫能，經(jīng)過(guò)一系列市場(chǎng)考察和調(diào)研，并結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)，最終確定了可再生能源制氫方向。2016~2018年，我們做了充分的技術(shù)儲(chǔ)備，并于2019年正式成立了氫能事業(yè)部。發(fā)展至今，陽(yáng)光氫能已擁有堿性水電解制氫和PEM電解制氫兩種技術(shù)路線，依托雄厚的技術(shù)實(shí)力和多年的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了離網(wǎng)、并網(wǎng)、微網(wǎng)多模式下的制氫系統(tǒng)，提供一站式柔性制氫技術(shù)解決方案，完美匹配可再生能源的特性，適用于能源電力、化工、交通等多種應(yīng)用場(chǎng)景。
陽(yáng)光氫能堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，持續(xù)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，打造了一支自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)研發(fā)隊(duì)伍，主導(dǎo)和參與制定多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)專利200多項(xiàng)，建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的電解水制氫系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，滿足4000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)電解制氫系統(tǒng)測(cè)試需求，可實(shí)現(xiàn)材料評(píng)價(jià)、性能測(cè)試、系統(tǒng)實(shí)證、用戶培訓(xùn)等；建成可再生能源變功率制氫及氫儲(chǔ)能發(fā)電實(shí)證平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)純離網(wǎng)變功率制氫、電—?dú)洹婇]環(huán)的實(shí)證研究，探索多模式下變功率制氫及電氫耦合技術(shù)；建立“PEM產(chǎn)品研究中心”，具備核心部件、膜電極制備及200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)以上PEM電解槽研發(fā)能力，產(chǎn)品已在項(xiàng)目中應(yīng)用；建成吉瓦級(jí)制氫設(shè)備工廠，具備大功率堿性和PEM電解制氫系統(tǒng)規(guī)模化生產(chǎn)能力。
同時(shí)，我們積極參與國(guó)內(nèi)外多個(gè)大型風(fēng)光制氫示范項(xiàng)目，產(chǎn)品已在吉林、寧夏、內(nèi)蒙古、甘肅、湖北等地風(fēng)光制氫項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用。2021年，1000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)堿性水電解制氫系統(tǒng)交付，助力吉林省白城市建設(shè)“中國(guó)北方氫谷”。2022年，與國(guó)家電網(wǎng)有限公司、中國(guó)科學(xué)院大化所合作的國(guó)內(nèi)首座兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站項(xiàng)目在安徽省六安市投運(yùn)，對(duì)氫能參與儲(chǔ)能調(diào)峰具有重要示范意義。同年，為內(nèi)蒙古綜合能源站項(xiàng)目提供堿性水電解制氫裝置，為寧夏等地的項(xiàng)目提供200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)PEM制氫裝置。2022年12月，長(zhǎng)江電力綠電綠氫示范項(xiàng)目產(chǎn)氫成功，順利產(chǎn)出99.999%高純度氫氣。今年以來(lái)，陽(yáng)光氫能連續(xù)為多個(gè)大型風(fēng)光制氫項(xiàng)目提供制氫設(shè)備，包括國(guó)內(nèi)最大的綠氫合成綠氨創(chuàng)新示范項(xiàng)目、大連潔凈海水制氫等多個(gè)示范項(xiàng)目。
中能傳媒：在發(fā)展過(guò)程中，陽(yáng)光氫能面臨怎樣的機(jī)遇與挑戰(zhàn)？今后行業(yè)發(fā)展還需要哪些支持和引導(dǎo)？
方偉：我認(rèn)為機(jī)遇有兩個(gè)方面。一方面，頂層設(shè)計(jì)不斷完善。2022年印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》明確了氫的定位，給行業(yè)帶來(lái)了很大的支持和鼓舞。另一方面，示范項(xiàng)目陸續(xù)落地。雖然這些項(xiàng)目當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)性不盡如人意，但是示范項(xiàng)目為我們發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了希望，并對(duì)后續(xù)的布局形成了指引。
當(dāng)前氫能行業(yè)的挑戰(zhàn)之一是綠氫和灰氫的成本差距比較大，并且沒(méi)有形成示范效應(yīng)。同時(shí)，從可再生能源的電氫耦合技術(shù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，制氫還需要考慮可靠性和穩(wěn)定性，包括制氫電解水含有的電化學(xué)催化劑、隔膜材料等，這些材料本身的技術(shù)很關(guān)鍵。其次是設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)制造過(guò)程中的工藝改進(jìn)可提升產(chǎn)品的一致性和可靠性。未來(lái)在這些方面有很大的發(fā)展和進(jìn)步空間。
氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)是支撐其有序發(fā)展的重要步驟，在商業(yè)化運(yùn)行模式形成的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、計(jì)量、認(rèn)證的需求日益增加，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，市場(chǎng)無(wú)法搭建有序的運(yùn)營(yíng)鏈。當(dāng)前，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)不斷完善。2023年8月，六部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》，明確了近三年國(guó)內(nèi)國(guó)際氫能標(biāo)準(zhǔn)化工作重點(diǎn)任務(wù)，系統(tǒng)構(gòu)建了氫能制、儲(chǔ)、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋基礎(chǔ)與安全、氫制備、氫儲(chǔ)存和輸運(yùn)、氫加注、氫能應(yīng)用五個(gè)子體系，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)范和引領(lǐng)作用。但從制氫層面來(lái)說(shuō)，沒(méi)有具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，或者沒(méi)有優(yōu)質(zhì)企業(yè)起到帶頭作用，無(wú)法保證大部分企業(yè)制造出來(lái)的是無(wú)污染、零碳的“綠氫”。從國(guó)際制氫設(shè)備的發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)也需要更新、更高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，跟上國(guó)際使用水平。
當(dāng)前，我們積極參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。未來(lái)，一方面將根據(jù)新的標(biāo)準(zhǔn)和政策做好產(chǎn)品研發(fā)和規(guī)范性工作；另一方面將發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織、企業(yè)多方共同推動(dòng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化手段促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)良好有序發(fā)展。
中能傳媒：多年來(lái)，陽(yáng)光氫能在生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新方面有哪些經(jīng)驗(yàn)分享？
方偉：當(dāng)前，氫氣的制取主要有三種較為成熟的技術(shù)路線：一是基于煤炭、天然氣等化石燃料重整制氫；二是以焦?fàn)t煤氣、氯堿工業(yè)、丙烷脫氫、乙烷裂解為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫；三是基于新型清潔能源的可再生能源制氫，也就是我們關(guān)注的綠電制氫，主要分為可再生能源電解水制氫、生物質(zhì)制氫、太陽(yáng)能光解水制氫三種。
“雙碳”背景下，陽(yáng)光氫能專注于可再生能源柔性制氫技術(shù)研究。其柔性制氫系統(tǒng)解決方案具有領(lǐng)先性。一方面，采用全控型功率器件和PWM控制技術(shù)的新一代IGBT制氫電源、針對(duì)波動(dòng)工況優(yōu)化設(shè)計(jì)的電解槽和氣液分離單元，能夠完美匹配可再生能源波動(dòng)和間歇特性，使系統(tǒng)綜合能效提升25%。另一方面，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了柔性制氫系統(tǒng)的“大腦”——智慧氫能管理系統(tǒng)，它不僅通過(guò)功率跟隨算法、智能投切等控制策略，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)點(diǎn)功率控制、多臺(tái)套電解槽集群控制功能，完成多套制氫系統(tǒng)之間、制氫系統(tǒng)與多種能量來(lái)源之間的管理和協(xié)調(diào)控制，同時(shí)，能夠完成“制儲(chǔ)運(yùn)加用”一體化系統(tǒng)集成和管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng)控制，提升項(xiàng)目整體運(yùn)行效率和安全性，讓大規(guī)模綠電制氫更高效、更智能。
中能傳媒：綠氫應(yīng)用場(chǎng)景都有哪些？陽(yáng)光氫能今后將注重哪些應(yīng)用場(chǎng)景的開(kāi)拓？
方偉：目前，氫能除了在與人們出行息息相關(guān)的交通領(lǐng)域有所應(yīng)用，在能源電力、鋼鐵冶金、石油化工等方面都有著豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。隨著頂層設(shè)計(jì)的確定和氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，氫能的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。
當(dāng)前，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)總體處于發(fā)展初期，應(yīng)用端需求主要受下游行業(yè)脫碳進(jìn)程、政策支持力度、技術(shù)成熟度等方面因素影響。
短期內(nèi)，我國(guó)氫能應(yīng)用需求主要來(lái)自交通運(yùn)輸領(lǐng)域，氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣，是推動(dòng)氫能發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。
例如，很多城市投入使用的氫能大巴車、商用車，都是氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，它和我們的生活息息相關(guān)，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。2022年，我國(guó)氫燃料電池汽車產(chǎn)量累計(jì)完成3626輛，是2021年全年產(chǎn)量的2.04倍，銷量累計(jì)完成3367輛，同比增長(zhǎng)112.3%。截止到今年上半年，我國(guó)氫燃料電池汽車產(chǎn)量累計(jì)完成2966輛，銷量累計(jì)完成2381輛。
長(zhǎng)期來(lái)看，工業(yè)領(lǐng)域有望成為氫能應(yīng)用的第一大領(lǐng)域，需求將在政策推動(dòng)下進(jìn)一步釋放。在工業(yè)領(lǐng)域中，氫不僅作為工業(yè)燃料，還是合成氨、甲醇等的主要原料之一。在煉油工業(yè)中，氫氣被廣泛用于對(duì)石腦油、粗柴油、催化裂化以及不飽和烴等的加氫精制以提高油品的質(zhì)量。尼龍塑料、農(nóng)藥、油脂化學(xué)和精細(xì)化學(xué)品加工中都需要用到氫氣。
陽(yáng)光氫能積極探索氫能在各領(lǐng)域的應(yīng)用，已為能源電力、交通、工業(yè)等多種場(chǎng)景提供了一站式的柔性制氫系統(tǒng)解決方案。在未來(lái)大規(guī)模新能源制氫市場(chǎng)需求下，我們一站式解決方案的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。
責(zé)任編輯：江蓬新
校對(duì)：許艷
