目前,電解水制氫的發展備受關注。由于“跨界耦合”的特點,被公認為清潔能源體系建設的助推器。傳統的制氫方式包括天然氣和煤炭,但仍難以擺脫對化石能源的依賴。近兩年來,可再生能源電解水制氫技術發展勢頭強勁。電解水制氫工藝簡單無污染,被認為是很好的制氫路線。
由于電成本約占水電解制氫總生產成本的80%,水電解制氫成本的關鍵在于能耗。降低成本有兩種途徑:一是降低電解過程中的能耗,可以通過開發PEM(質子交換膜電解)和SOEC(固體氧化物電解)技術來實現;二是用低成本的電作為制氫的原料,關鍵在于光伏和風電的發展?!澳壳?,我國新能源裝機規模逐年增長,遠超電網承載能力,新能源消費與消費矛盾突出。廢棄的風、光、水的用電量逐年增加,在一定程度上為可再生能源電解水制氫提供了有利條件?!?/p>
根據相關部門公布的數據,2018年,我國廢棄的風電和光伏發電量為554億千瓦時。按照每立方米氫氣用電量5 kWh計算,我國廢棄風電可生產110.8億立方米高純氫氣。水電方面,2018年我國年棄水量達到691億千瓦時,水電富余量較大?!袄秒娊馑茪淇梢杂行Ь徑馑姉壦畣栴}。利用剩余水電制氫,廢水“變廢為寶”,不僅制氫,還提高了水電項目的綜合經濟效益?!笔S嗨?、光伏、風電制氫技術上可行,但其未能形成規?;l展的主要癥結在于制氫成本高。
我國煤制氫技術路線成本在0.8—1.2元/標之間,天然氣制氫成本受原料價格影響較大,綜合成本略高于煤制氫。至于電解水制氫,按照目前每立方米氫氣消耗約5—5.5千瓦時的電量,即使采用低谷電制氫,加上電費以外的固定投資,也能實現制氫。"就電解水設備而言,其成本高于其他制氫方法."在相同規模的制氫系統中,電解水制氫的成本約為天然氣制氫的1.5倍,煤制氫的3倍。與其他制氫方法相比,可再生能源電解水沒有價格優勢?!敖陙?,用于可再生能源的電解水制氫的數量和體積迅速增加。各行各業的熱情正在升溫,但規模和探索仍處于起步階段?!?/p>