绿氢知识
在全球能源转型的当口,氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。据不完全统计,今年全国“两会”上有近30名人大代表、政协委员就氢能产业提出了议案与建议。高质量发展氢能产业,对于保障我国的能源安全,助力“双碳”目标实现,具有重大的战略意义。
国际上对不同来源的氢气定义了不同的“颜色”:通常由石油天然气、煤等化石燃料制出的就是所谓的灰氢;对灰氢使用碳捕获与贮存技术,于是有了蓝氢;通过甲烷热解制出的,被称为绿松石色氢;核能制出为粉氢;也有人用黄氢来指通过太阳能驱动化学反应制成的氢;白氢则是地下矿床中的天然地质氢。
而所谓绿氢,是指利用可再生能源分解水得到的氢气,因为绿氢制造过程中碳排放量极低,所以在面临“碳达峰”“碳中和”需求下,绿氢是最具可持续性且接近于无碳排放的理想选择。
目前,制取绿氢的方法最主要为电解水制氢。电解水制氢有碱性(AEL)、质子交换膜(PEM)、固体氧化物(SOEC)、阴离子交换膜(AEM)电解4种技术路线。
由于AEM和SOEC还未形成商业化,我们就以碱性电解水制氢和PEM制氢做对比。碱性水电解制氢技术在20世纪中期就实现了工业化,设备约10年大修一次,单价200~300万/MW;PEM电解水制氢设备在3年左右大修一次,需要用到铂、铱等贵金属,单价约1500万/MW,为碱性水电解制氢设备的5倍左右。
相比而言,碱性水电解制氢技术成熟度、规模化和性价比上拥有明显的优势。据彭博财经今年2月份的《1H2022 Hydrogen Market Outlook》数据显示,预计2022年碱性电解槽约占全球78%的出货量,PEM电解槽则占22%左右,大型项目的开发商更倾向于选择碱性水电解制氢技术。