PDF《可再生能源发电制氢》

8 ? 下游行业(例如天然气基础设施、氢供应 链)的内置储能设备可起到缓冲的作用,从 而长时间吸收 VRE 并可实现季节性存储. ? 由可再生能源电力生产的氢气,可以为可再 生电力创造新的下游市场.若部分或全部可 再生能源发电量均通过长期合同出售给电解 装置运营商,就能够降低可再生电力生产商 所面临的电价波动风险.此举能否实现,取 决于市场的配置和规定. 关键制氢技术日益成熟,扩大生产规模可降低 必要的技术成本. ? 制氢产业的建立,得益于全球众多老牌企业 数十载的经验以及成熟的技术和工艺. ? 质子交换膜 (PEM) 电解装置和燃料电池技 术日趋成熟并正在形成规模经济,已在全球 多个地区(例如日本、加利福尼亚、欧洲) 开始商业化应用.能源公司、工业天然气公 司、车辆原装设备制造商和其他行业利益相 关方,已进行自我定位并建立了倡议组织

1 由可再生能源电力 (通过水电解) 产生的氢气与 CO2 一同送入反应器中, 形成合成气 (CO 和H2 ) , 然后将合 成气进一步液化、 精制以获得合成柴油或合成煤油等合成燃料. 此类燃料可与内燃机汽车中的现有燃料混合 使用 (因此也被称为混入式燃料) . (如氢能委员会),以利用这一快速增长的 巨大潜在市场.其目标在于充分利用现有的 基础设施(例如天然气管网),并针对从可 再生能源中获取氢气做好可能的准备工作, 以取代部分目前依赖于石油和天然气的能源 供应和收益方式. ? 最开始的工作主要是扩大应用规模,以便在 基础设施要求最低的情况下迅速产生规模经 济效益,并可将重点集中在特定行业中.对 于这些行业而言,利用可再生能源制氢是其 实现气候目标和遵守当地排放法规的最佳选 择. 此类应用包括大型工业(如石化产品、 钢铁)以及中型或重型交通运输行业(如中 型或大型乘用车和商用车、大型公共汽车 队、卡车、火车、海运、航空等). ? 电燃料(e-fuel,由可再生能源电力产生的液 体燃料)1 可在无需改变终端使用技术的前提 下取代化石燃料.电燃料可成为生物燃料的 补充,对特定部门(例如航空)具有潜在重 要性.

9 因此,形成一种能够鼓励适当私人投资的政策 和监管框架将起着至关重要的作用.此框架需 考虑以下因素: ? 推出一些针对终端消费者为目标的不依赖具 体技术的政策内容(例如限制排放、规定工 业中可再生能源的比例),从而以结构性方 式激发氢气需求,并证明基础设施投资的 合理性,同时能够解决碳泄漏相关问题.此外,需采取财政支助手段(例如资本支出补 贴、退税和免税),来弥补相对于现有技术 产生的初始附加成本. ? 还可征收长期天然气管网注入费和采用无条 件支付合同,允许电解装置运营商参与辅助 性服务市场,采取免除电网收费和征税的方 案,以及实施各种降低风险的举措,以鼓励 市场对新能源的接纳,来支持基础设施建设 和氢气的应用. 在解决高质量可再生能源资源(包括远离终端 用户需求地的能源)方面,氢气呈现出更多可 能性.一旦生产出来,氢气(就像液化天然气 一样)即可作为一种不受管网连接约束的全球 商品进行运输. 一般来讲,凭借高电解装置利用率与低成本可 再生能源发电的结合,可再生能源电力制氢最 有可能实现高成本效益,但具体情况需要针对 每个可能的生产现场来仔细评估.大型离网制 氢项目与资源丰富地区的太阳能和风力发电厂 直接相连,可提供低成本、100% 可再生能源 氢气.然而,由于太阳能和风能资源的性质, 其电解装置利用率可能会比较低,因而会增加 制氢成本(参见图 12).与此同时,虽然需求 驱动型并网生产设施可最大限度地提高电解装 置的利用率,并且最大限度地降低物流成本, 但其可能无法获得如此低的电力价格,以及 100% 的可再生能源电力供应(参见图 9).