在上海有色网（SMM）和上海期货交易所共同举办的2022第七届中国国际新能源大会暨中国国际镍钴锂高峰论坛-中国国际新能源电池高峰论坛上，阳光氢能解决方案总监金稳分享了让绿电制氢更高效的相关见解，对传统电解水制氢行业发展特点及现状、可再生能源电解水制氢面临的挑战进行了详细解析，并向大家展示了相关解决方法及案例。
实现减排减碳，应对全球气候变化已经成为全球共识
随着全球气候变暖以及温室效应等问题的逐步严峻，实现减排减碳，应对全球气候变化已经成为全球共识。
2020年9月，第七十五届联合国大会明确提出了中国碳目标：中国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和，向国际社会作出庄严承诺。
在未来的30年里，乌拉圭、芬兰、欧盟、美国加州、法国等国家都将努力向“碳中合”目标进军。
风光发电，电力脱碳的重要途径
据统计，随着全球风光装机量和发电量占比持续提升，发电成本持续降低。
可再生能源与绿氢协同发展是支撑“双碳”目标的可行路线
但是实际上，在我国，有近50%的领域碳排放无法通过电力脱碳来解决。在这一情况下，可再生能源和绿氢协同发展便成为了支撑“双碳”目标的可行路线，通过可再生能源制取绿氢将可再生能源从电力引向终端使用。
构建以可再生能源为主体的电氢耦合二次能源体系
上图是通过可再生一次能源构建以其为主题的电氢耦合二次能源体系的过程。
国家和地方相继出台相关政策，支持氢能发展
自2019年9月到2022年4月，国家和地方针对氢能方面的政策已经超过160条。
2022年3月，发改委还发布了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，其中提到了氢能的定位：
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分；氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体；氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
对于氢能多元化应用示范：有序推进在交通领域示范应用，拓展在储能，分布式和工业等领域的应用。
通过可再生能源电解水制氢是当前获得绿氢的主要方式
目前我国电网各种发电形式发电量占比中，火力发电占比仍达到约68%。
网电制氢只是将碳排放转移至发电侧。且多了一次能量转换和传输的过程，碳排放强度更高。
传统电解水制氢行业发展特点及现状：
1. 多种技术路线并存；
2. 应用场景有限，以小规模网电制氢为主；
3.技术发展相对缓慢。
可再生能源电解水制氢面临的挑战
挑战1 ：相关法规标准待完善
目前面临可再生能源制氢项目落地困难；市场鱼龙混杂，业主无法评判制氢装置性能和质量优劣；可再生能源电解水制氢站设计标准缺失，氢规（GB50177-2005氢气站设计规范）与石化规（GB50160石油化工企业设计防火规范）如何适用？项目验收存在风险；绿氢收益无法体现和保障的困境。
挑战2 ：绿氢成本（LCOH）远高于灰氢
据目前的情况来看，绿氢成本（LCOH）远高于灰氢，需要从设备/系统成本、用电成本以及设备利用率三个方面来改进。
在设备/系统成本方面，可以通过规模化和标准化生产降低制造成本和供应链成本，持续的研发投入和技术进步降低材料成本集成优化设计降低系统成本；用电成本方面，可以进一步降低可再生能源发电成本，技术创新降低电解槽及系统能耗；设备利用率方面，合理设计可再生能源与制氢容量配比提升设备利用率，降低储电成本，通过储电进一步提升设备利用率。
挑战3 ：应用场景的转变带来技术的挑战
解决方法及案例
阳光智慧绿氢解决方案共由制氢电源、制氢装置以及智慧氢能管理系统三部分组成，拥有高效、智慧和安全的特性。
在高效方面，IGBT全控型制氢电源，电网接入更加友好，系统转换效率更高；优化的结构与流场设计，先进的电氢协同控制算法，降低制氢装置能耗，提升产氢量；一体化解决方案，快捷布置维运。
在智慧方面，智能一键开机和启停控制，实现无人值守；智能能量管理控制和运行优化控制算法；智能管理功能助力制氢站数字化和智能化升级。
在安全方面，防、护、消、泄四位一体安全设计，全方位保障系统安全；设备出厂检验和上电产氢测试，更加安全可靠；全自动化控制联锁，安全冗余设计，HAZOP和LOPA分析认证。
光伏直流耦合离网制氢
适用小规模分布式光伏制氢场景
其拥有以下特性：
光伏发电直接离网制氢，转换效率高；节省逆变及升压、电网接入等投资建设成本，无需办理电网接入手续；PEM制氢运行功率范围宽，动态响应速度快，提升能量利用率。
风光交流耦合并网制氢
适用大规模集中式风光制氢场景
其特性是光伏与风电并网制氢，高压输电，实现制氢与光伏/风电空间解耦，技术成熟；可实现余电上网售电，能量利用率高。
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