「氫燃料」

2018年能源圈最火的話題是什么?小編認為氫可以穩(wěn)穩(wěn)地獲得提名，借助氫燃料汽車的春風(fēng)，這個元素周期表中排名最靠前的元素成功從化學(xué)圈進入了能源圈。

作為能源圈的老人，煤炭和風(fēng)電一個是傳統(tǒng)能源的代表，另一個是新能源的代表，近幾年來爭爭吵吵已是常事。但是2018年新人氫闖了進來，煤炭和風(fēng)電無疑非常的興奮，因為它們都能制氫，也正是因為如此，兩者難免要被拿出來說道說道、算算賬。

（來源：能源雜志 ID:energymagazine 作者：李帥）

煤炭：我便宜▲▲▲

作為能源的老大哥，煤炭在成本上面從來都不慫，制氫也不例外。

目前，較為常見的制氫方法按照原料可以分為化石原料制氫(煤、油氣)、化工原料制氫(甲醇、氨)、工業(yè)尾氣制氫、水電解制氫以及各種正在研發(fā)的新型制氫(生物質(zhì)、光化學(xué))。

盡管制氫的方法有很多，但是談及大規(guī)模制氫，現(xiàn)在仍然是化石原料的天下。援引國家能源集團北京低碳清潔能源研究所氫能技術(shù)開發(fā)部經(jīng)理何廣利的說法：“國內(nèi)2016年煤制氫產(chǎn)量已達1700-1800萬噸，此前多用于合成氨、石油煉化等工業(yè)領(lǐng)域，距離我們生活較遠。隨著氫燃料電池汽車熱門起來，煤制氫作為氫源之一，逐漸進入公眾視野。”

成本方面來看，煤炭規(guī)模化制氫成本目前在0.8元/立方米左右，顯然，相比至少2元/立方米的天然氣制氫，煤炭在化石能源的內(nèi)部PK中成績斐然。

而相比教科書式的水電解制氫，煤制氫優(yōu)勢更為明顯。目前商用電解槽法，能耗水平約為 4.5~5.5千瓦時/標(biāo)立方米氫氣，能效在 72%~82%之間。折算下來，水電解制氫成本相當(dāng)于30~40 元/千克，也就是2.7~3.6元/立方米。

根據(jù)亞化咨詢《中國煤制氫年度報告2018》統(tǒng)計，2010年至今，全國新建大型煉廠煤/石油焦制氫項目6套，煤制氫的總規(guī)模約為80.5萬標(biāo)立米/小時。另有15個擬在建煉化一體化項目，其中11個確定采用煤氣化制氫工藝。

顯然，在氫燃料電池汽車的帶動下，煤制氫有望開辟新的戰(zhàn)場。如果說電動汽車的電來自煤電無妨的話，那么氫燃料汽車的氫來自煤炭似乎也不無不可，唯一繞不開的還是碳的問題，這是煤炭無法改變的客觀事實。

風(fēng)電：我干凈▲▲▲

作為能源的當(dāng)紅炸子雞，風(fēng)電在與煤炭的的每一次爭執(zhí)中也沒有慫過，因為天生的清潔，一直揪著煤炭沒有考慮環(huán)保的小辮子。

事實上，風(fēng)電制氫的本質(zhì)依然是水電解，只不過這個電并非一般的電，而是本該棄掉的電。換句話說，在清潔能源裝機規(guī)模比較大的地區(qū)，利用可再生能源富余電力制氫都是可取之舉。

風(fēng)電制氫最為知名的項目當(dāng)屬2015年批準(zhǔn)的張家口地區(qū)的沽源風(fēng)電制氫綜合利用示范項目，該項目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，引進德國風(fēng)電制氫先進技術(shù)及設(shè)備，總投資20.3億元。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。

也就是說，雖然水電解的成本高，但是如果利用棄掉的風(fēng)電來制氫，也不失為一種曲線救國的方式。未來，隨著風(fēng)電自身電價的不斷下降，以及水電解技術(shù)本身的進步，風(fēng)電制氫才能真正降低成本。

回到最初的原點，打開氫的潘多拉魔盒的日本，其制氫策略是怎樣的呢?

受限于本國資源的限制，日本的基本戰(zhàn)略是選擇海外零碳制氫方式，主要有兩種。第一種是利用海外廉價褐煤制氫，利用煤炭、天然氣提純的化石燃料制氫法目前還是最經(jīng)濟最現(xiàn)實的制氫方法，但這種方法制氫過程排放CO2，必須利用CCS技術(shù)才能實現(xiàn)減排;第二種是在可再生能源稟賦條件較好、發(fā)電成本較低的國家和地區(qū)采用水電解制氫。

事實上，中國的路徑大抵也會包含日本的兩種方式，煤炭和風(fēng)電，或者是其他的可再生能源，都將是制氫的主力軍。