專訪 | 推動綠電制氫新實踐
來源：中國電力報 時間：2023-10-25 13:54
——訪陽光氫能科技有限公司副總裁方偉
記者 王睿佳
近年來，氫能強勢崛起，其作為戰略性新興產業，是構建綠色低碳產業體系、打造產業轉型升級新增長點，也是資本競相角逐的清潔能源關鍵領域。中能傳媒記者就相關問題采訪了陽光氫能科技有限公司（以下簡稱“陽光氫能”）副總裁方偉。
中能傳媒：氫能是清潔能源領域一個重要的發展板塊，請您談談陽光氫能近年來在深耕氫能領域取得了哪些成績？
方偉：近年來氫能發展非常快速。我們從2016年開始布局氫能，經過一系列市場考察和調研，并結合自身的優勢，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儲備，并于2019年正式成立了氫能事業部。發展至今，陽光氫能已擁有堿性水電解制氫和PEM電解制氫兩種技術路線，依托雄厚的技術實力和多年的項目管理經驗，開發了離網、并網、微網多模式下的制氫系統，提供一站式柔性制氫技術解決方案，完美匹配可再生能源的特性，適用于能源電力、化工、交通等多種應用場景。
陽光氫能堅持以市場需求為導向，持續開展技術創新，打造了一支自主創新能力強、經驗豐富的專業研發隊伍，主導和參與制定多個行業標準，申請專利200多項，建成國內領先的電解水制氫系統綜合測試平臺，滿足4000標準立方米/小時電解制氫系統測試需求，可實現材料評價、性能測試、系統實證、用戶培訓等；建成可再生能源變功率制氫及氫儲能發電實證平臺，實現純離網變功率制氫、電—氫—電閉環的實證研究，探索多模式下變功率制氫及電氫耦合技術；建立“PEM產品研究中心”，具備核心部件、膜電極制備及200標準立方米/小時以上PEM電解槽研發能力，產品已在項目中應用；建成吉瓦級制氫設備工廠，具備大功率堿性和PEM電解制氫系統規模化生產能力。
同時，我們積極參與國內外多個大型風光制氫示范項目，產品已在吉林、寧夏、內蒙古、甘肅、湖北等地風光制氫項目中得到廣泛應用。2021年，1000標準立方米/小時堿性水電解制氫系統交付，助力吉林省白城市建設“中國北方氫谷”。2022年，與國家電網有限公司、中國科學院大化所合作的國內首座兆瓦級氫能綜合利用示范站項目在安徽省六安市投運，對氫能參與儲能調峰具有重要示范意義。同年，為內蒙古綜合能源站項目提供堿性水電解制氫裝置，為寧夏等地的項目提供200標準立方米/小時PEM制氫裝置。2022年12月，長江電力綠電綠氫示范項目產氫成功，順利產出99.999%高純度氫氣。今年以來，陽光氫能連續為多個大型風光制氫項目提供制氫設備，包括國內最大的綠氫合成綠氨創新示范項目、大連潔凈海水制氫等多個示范項目。
中能傳媒：在發展過程中，陽光氫能面臨怎樣的機遇與挑戰？今后行業發展還需要哪些支持和引導？
方偉：我認為機遇有兩個方面。一方面，頂層設計不斷完善。2022年印發的《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》明確了氫的定位，給行業帶來了很大的支持和鼓舞。另一方面，示范項目陸續落地。雖然這些項目當前的經濟性不盡如人意，但是示范項目為我們發展氫能產業帶來了希望，并對后續的布局形成了指引。
當前氫能行業的挑戰之一是綠氫和灰氫的成本差距比較大，并且沒有形成示范效應。同時，從可再生能源的電氫耦合技術發展角度來說，制氫還需要考慮可靠性和穩定性，包括制氫電解水含有的電化學催化劑、隔膜材料等，這些材料本身的技術很關鍵。其次是設備的結構設計，在生產制造過程中的工藝改進可提升產品的一致性和可靠性。未來在這些方面有很大的發展和進步空間。
氫能產業標準化體系建設是支撐其有序發展的重要步驟，在商業化運行模式形成的過程中，標準、檢測、計量、認證的需求日益增加，沒有標準的規范，市場無法搭建有序的運營鏈。當前，我國氫能產業標準化體系建設不斷完善。2023年8月，六部門聯合印發《氫能產業標準體系建設指南（2023版）》，明確了近三年國內國際氫能標準化工作重點任務，系統構建了氫能制、儲、輸、用全產業鏈標準體系，涵蓋基礎與安全、氫制備、氫儲存和輸運、氫加注、氫能應用五個子體系，充分發揮標準對氫能產業發展的規范和引領作用。但從制氫層面來說，沒有具體標準進行規范，或者沒有優質企業起到帶頭作用，無法保證大部分企業制造出來的是無污染、零碳的“綠氫”。從國際制氫設備的發展情況來看，我國也需要更新、更高的技術標準要求，跟上國際使用水平。
當前，我們積極參與行業標準制定。未來，一方面將根據新的標準和政策做好產品研發和規范性工作；另一方面將發揮自身優勢，聯合科研機構、行業組織、企業多方共同推動，通過標準化手段促進氫能產業良好有序發展。
中能傳媒：多年來，陽光氫能在生產技術創新方面有哪些經驗分享？
方偉：當前，氫氣的制取主要有三種較為成熟的技術路線：一是基于煤炭、天然氣等化石燃料重整制氫；二是以焦爐煤氣、氯堿工業、丙烷脫氫、乙烷裂解為代表的工業副產氣制氫；三是基于新型清潔能源的可再生能源制氫，也就是我們關注的綠電制氫，主要分為可再生能源電解水制氫、生物質制氫、太陽能光解水制氫三種。
“雙碳”背景下，陽光氫能專注于可再生能源柔性制氫技術研究。其柔性制氫系統解決方案具有領先性。一方面，采用全控型功率器件和PWM控制技術的新一代IGBT制氫電源、針對波動工況優化設計的電解槽和氣液分離單元，能夠完美匹配可再生能源波動和間歇特性，使系統綜合能效提升25%。另一方面，創新開發了柔性制氫系統的“大腦”——智慧氫能管理系統，它不僅通過功率跟隨算法、智能投切等控制策略，實現并網點功率控制、多臺套電解槽集群控制功能，完成多套制氫系統之間、制氫系統與多種能量來源之間的管理和協調控制，同時，能夠完成“制儲運加用”一體化系統集成和管理，實現系統間聯動控制，提升項目整體運行效率和安全性，讓大規模綠電制氫更高效、更智能。
中能傳媒：綠氫應用場景都有哪些？陽光氫能今后將注重哪些應用場景的開拓？
方偉：目前，氫能除了在與人們出行息息相關的交通領域有所應用，在能源電力、鋼鐵冶金、石油化工等方面都有著豐富的應用場景。隨著頂層設計的確定和氫能產業的快速發展，氫能的應用領域將呈現多元化發展態勢。
當前，我國氫能產業總體處于發展初期，應用端需求主要受下游行業脫碳進程、政策支持力度、技術成熟度等方面因素影響。
短期內，我國氫能應用需求主要來自交通運輸領域，氫燃料電池汽車的大規模推廣，是推動氫能發展的關鍵驅動力。
例如，很多城市投入使用的氫能大巴車、商用車，都是氫能在交通領域的應用，它和我們的生活息息相關，未來有望實現高速增長。2022年，我國氫燃料電池汽車產量累計完成3626輛，是2021年全年產量的2.04倍，銷量累計完成3367輛，同比增長112.3%。截止到今年上半年，我國氫燃料電池汽車產量累計完成2966輛，銷量累計完成2381輛。
長期來看，工業領域有望成為氫能應用的第一大領域，需求將在政策推動下進一步釋放。在工業領域中，氫不僅作為工業燃料，還是合成氨、甲醇等的主要原料之一。在煉油工業中，氫氣被廣泛用于對石腦油、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量。尼龍塑料、農藥、油脂化學和精細化學品加工中都需要用到氫氣。
陽光氫能積極探索氫能在各領域的應用，已為能源電力、交通、工業等多種場景提供了一站式的柔性制氫系統解決方案。在未來大規模新能源制氫市場需求下，我們一站式解決方案的優勢將更加明顯。
責任編輯：江蓬新
校對：許艷
