“氢”起云涌，投资氢能正当时

 

绿氢有三种属性，使得其能成长为与光伏、风电、锂电同等体量的新能源大行业。绿氢的三种属性分别为：零碳（动力）燃料、新能源消纳/储能载体、工业原料。任何一个属性的缺失都会使氢能产业的发展跛足，因此我们要综合看待绿氢的属性才能理解发展绿氢的重要性和必要性。

 

从“燃料”层面来对比，锂电的“高端”汽车应用受益于我国强大的电网基础建设，作为动力源在交通领域拥有着目前氢无法比拟的成本和技术成熟度优势，即使在乘用车用电、商用车用氢这种大的框架下，锂电在诸多场景当中仍拥有极强的领先优势。锂电的汽车应用又带动了产业链配套完整和规模化降本，加之天然的高充放效率，使得锂电顺理成章的进入了储能领域，并且在1-4小时储能方面有着领先优势。

 

相较之下，目前氢作为汽车燃料和储能还只能在极少数场景可以施展。当我们对氢进行比较的时候，我们应该更多将目光转向石油、煤和天然气，我们往往忽视了这些物质其实是非常大宗的工业原料。当前工业领域对于氢能产业发展的拉动力要远远大于交通领域。因此在不断关注氢燃料电池降本，技术成熟度提升的同时，我们还应该把目光更多的看向绿氢的工业应用。

 

绿氢在工业进行大规模应用得益于氢的新能源消纳以及工业原料的属性。氢是我国煤化工、石油化工必须的原料，2022年中国氢气产量为3781万吨，几乎全部用于工业领域，例如合成氨、甲醇、石油炼化等。新疆、内蒙古是我国煤化工最发达的地区。而我国的三北地区更是可再生风光资源最丰富的地方。煤化工产业和可再生能源富集区域高度重叠使得绿氢在化工领域的就地消纳应用摆脱了燃料电池行业氢源和应用端地理上割裂的状态，解决了长距离运输在成本和技术当前难以有效攻克的问题。

 

 

2022年我国风电、太阳能装机量达到7.6亿千瓦，风电、太阳能发电量达到 1.2 万亿千瓦时。而我国目前的弃风弃光绝对量依然巨大，根据测算，我国2022 年弃风电量达到 250.6亿千瓦时，弃光电量达到 74亿千瓦时，风电和光伏的平均利用率始终维持在 96.8%和 98%左右。

 

 

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弃风弃电的现象在以内蒙古地区为主的风光资源发达地区更为明显，2022 年内蒙古地区的风电发电量在 1020 亿千瓦时，占全国风电发电量13%，而蒙东和蒙西的风电利用率更是低至 90.0% 和 92.9%。大规模的弃风弃光的背后有电源、电网和负荷三个因素影响：电源端：风电光伏装机集中于三北地区，当地电源结构以煤电为主，煤电机组以热定电模式运行，系统调峰能力严重不足。电网端：风光大基地远离负荷中心，外送通道建设于风光发电规模而言相对滞后，现有通道对风光跨区消纳实际作用有限。负荷端：风电随机性很难匹配发用平衡，电力需求侧管理成效不明显。解决弃风弃光的途径就是在建设风光电站的同时配套下游消纳，减少难以消纳的风光装机量带给电网的负担以及减少波动可再生能源对于电网的冲击。

 

绿氢是由可再生能源电力通过电解水的方式获得，是消纳风光电的最佳途径之一。以内蒙古 2022 年的 90 亿千瓦时弃电量计算，如果按每标方氢气耗 5 度电，那么内蒙古 2022 年的弃电可生产 16.2 万吨氢气，理论折算可生产 91.5 万吨合成氨。因此内蒙古在 2022 年颁布的《内蒙古自治区人民政府办公厅关于推动全区风电光伏新能源产业高质量发展的意见》提到：优先支持全额自发自用和不占用电网调峰空间的市场化并网消纳项目，有序组织保障性并网消纳项目。其中有六种项目优先支持市场化并网消纳，而风光制氢一体化示范项目 位列其中。

 

“风光制氢一体化示范项目。推动氢能与新能源耦合发展，促进氢能与交通、化工、冶金等行业有机融合，以重点行业应用和关键技术研发为突破口，在发展基础和应用场景相对较好的地区开展风光制氢一体化示范应用。风光制氢一体化示范配建的风电、光伏发电项目所发电量原则上自发自用，确需电网支持的，上网电量不高于新能源所发电量的20%，占用盟市保障性消纳空间。”

 

 

根据 IEA，2021年全球氢能需求超 9400 万吨；整体来看，2021年全球氢能主要应用在工业领域，炼油/合成氨/甲醇/钢铁用氢占比分别为42.2%、35.8%、15.5%和 5.5%，其他领域用氢占比仅为 1%。2022年中国氢气产量为3781万吨，主要由煤炭和天然气制取。2020年我国制取出的氢气主要应用在合成氨/甲醇/炼油及其他工业领域，其占比分别为37%、19%、10%和19%。根据公开资料，当前通过煤炭制取一公斤氢气会排放19公斤二氧化碳，天然气制氢排放9.5 公斤二氧化碳。通过上部分数据推算，如果不加以碳捕捉，2022 年我国仅用于生产氢产生的二氧化碳排放即达到5 亿吨以上。

 

 

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我国首批风光制氢一体项目：三峡集团内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目和中国石化新疆库车绿氢示范项目于6月29日和30日先后投产，这两个项目年制氢能力均在万吨以上，分别配套15套1000Nm³/h的碱水制氢装备和52台套1000NNm³/h碱性电解槽。这两个绿氢化工项目对于我国风光制氢的模式探索提供了宝贵的先行经验和参考意义。

 

 

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2023 年，国内已经有数十个风光制氢一体化项目在推进，根据网上公开信息，已经有 17 个项目获得公示，其中包括“亿利洁能与国家电投联合开发绿电-绿氢-绿氨项目“、”三一重能乌拉特中旗风光氢储氨一体化示范项目“、”兴安盟京能煤化工可再生能源绿氢替代示范项目“等。这些示范项目将为我国绿电制氢中的技术链、产业链、利益链的打通和理顺作出巨大的推进作用，并为进一步的市场化推广积累丰富的经验。