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天合元氢“进军”碱性制氢;2022光伏制氢这一赛道“战况”如何?

2022-12-21 来源:中国能源报、全球氢能、经济日报 浏览数:216

12月19日,以无碳世界,与氢同行为主题,由天合元氢、中国碳中和五十人论坛、中国能源报共同举办的氢能产业高质量发展论坛暨天合

12月19日,以“无碳世界,与氢同行“为主题,由天合元氢、中国碳中和五十人论坛、中国能源报共同举办的“氢能产业高质量发展论坛暨天合元氢新品发布会”在常州成功举行,天合元氢首台套碱性电解水制氢设备正式下线。

图源中国能源报

据介绍,本次下线的天合元氢“天擎”碱性电解水制氢系统,成套碱性电解水装置主体设备包括电解槽、后处理装置、氢气纯化装置、干式变压器、整流柜、控制柜、配电柜、除盐水冷却装置等,由天合元氢公司自主独立设计并生产制造,整个生命周期没有污染排放,具备绿色环保特性。

同时,天擎碱性电解水制氢系统电解槽单槽产氢量为1000Nm³/h,为了降低系统成本,天擎电解槽能耗满足国标一级能效的标准,性能领先,单槽产气量最高可达2000Nm³/h。与传统同等级设备相比,电解槽电流密度提高50%~75%,与传统电解槽相比直流电耗降低10%-15%,具有高密度低能耗的特性,可实现多维能源融合,更加契合绿电的发展需求。

图源北极星氢能网

会上,相关负责人表示,到2023年,天合元氢将建成1GW电解水制氢设备产能。

天合光能董事长高纪凡表示,在能源加速转型的背景下,高比例新能源对电力系统灵活性调节提出了更高的要求,迫切需要大量的储能承担削峰填谷、改善电能质量、提升电力运营稳定性的作用。而当前处在蓬勃发展态势的锂电储能仍属于短时储能,而绿氢既可以提供季度级别的长时储能,又可以解决可再生能源的消纳难问题。

高纪凡指出,受制于电能成本难题,目前电解水制取绿氢的成本大约是灰氢的2~3倍。但随着科技创新推动光伏发电成本的持续下降,绿电制氢的经济优势将会逐步得到显现。据高纪凡预测,在未来的5~7年内,我国西部地区绿氢成本将会达到与灰氢一致甚至更低。

此外,活动现场,天合元氢分别与国家电力规划设计研究院有限公司、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、上海舜华新能源系统有限公司、中国电建新能源集团有限公司签约。


年度小结 | 光伏企业2022年的氢能之旅

全球氢能整理编辑

近两年,清洁能源企业布局氢能产业呈快跑之势。据了解,目前超过 1/3 的央企已经在制定包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链的布局。隆基,阳光电源、晶科、协鑫、林洋能源等光伏巨头也都纷纷进入氢能产业,风机龙头金风科技、明阳智能也毫不掩饰在光伏与氢能行业的野心。

事实上,光伏企业制氢正式投产的号角,是从2021年年初,隆基绿能(原名:隆基股份)率先吹响的。

2021年3月初,全球最大的光伏公司隆基绿能杀入光伏制氢领域,“西安隆基氢能”在江苏无锡正式落地首台碱性水电解槽,单台氢气制备能力达1000Nm3/h及以上;4月,隆基绿能与中国石化就分布式光伏、“光伏+绿氢”等领域签署战略合作协议。这吹响光伏巨头跨界制氢的冲锋号。

阳光电源、晶科能源、协鑫新能源、林洋能源等头部企业纷纷在光伏制氢上豪掷千金,包揽了制氢行业的相关技术、落地运维和产业合作。

5月份,专注于下游电站业务的晶科科技紧跟着公布布局光伏制氢的消息;7月份,协鑫新能源合作设立100亿人民币的氢能产业投资基金和8亿美元的新能源产业投资基金,又与央企国企相合作出售约2吉瓦光伏电站,以支援光伏制氢;8月,下游从事智能电网计量的林洋能源宣布成立合资公司正式进军氢能。制氢已然成为光伏巨头多元化转型的重要战略布局。

此外,类似风电大佬明阳智能、金风科技,2021年加码光伏后,今年再度加码氢能。

图源电气技术

向氢能扩张,似乎成了光伏相关企业的新时尚。那么光伏企业为何要脚踩光伏、氢能两条船,在绿氢时代“先声夺人”?

首先,光伏企业锚定氢能,可以打开新的增长空间。氢能作为清洁、高效、安全、可持续的新能源,被视为21世纪最具发展潜力的能源类型之一,在能源、交通、工业生产领域,有着巨大的市场潜力。据中国氢能联盟预计,到2050年氢能将在中国终端能源体系中占比至少达到10%,氢气需求量接近6000万吨,产业链年产值约12万亿元。

随着国家顶层氢能产业规划的出台,各地积极响应配合,密集出台的氢能产业政策对光伏企业也充满了诱惑。近一年来,地方政府积极布局氢能产业。目前,上海、北京、山东、重庆、天津等10余个省份已发布规划,明确氢能产业发展目标,并制定实施产业发展奖励政策,因地制宜发展氢燃料电池产业。这些措施将促进上游技术突破、驱动下游应用及基础设施发展。跨界氢能的光伏企业可获得更多的政府支持,降低启动成本。

此外,光伏企业开展氢能业务还具有独特的产业优势。与用化石燃料制灰氢、蓝氢不同,用清洁能源电解水制绿氢,其生产过程基本不产生温室气体,是更为清洁的氢气,而目前我国绿氢占比仅为4%。在我国太阳能富集区域发展光伏电解水制氢,还可以有效解决弃光现象,避免资源浪费,同时也可降低制氢成本。从中长期看,可再生能源成本仍有大幅下降空间,如按每千瓦时0.11元电价计算,电解水制氢成本将至少下降一半,与化石能源制氢相比更具竞争力。

当前,无论是从技术储备还是产业规模而言,氢能产业都走到了爆发的临界点。在不少光伏企业看来,提前布局氢能才能赢得未来。

据全球氢能不完全统计,2022年,隆基股份、阳光电源、晶科科技、协鑫新能源、林洋能源等头部光伏企业紧抓氢能新风口,取得不少收获。

1、隆基绿能

光伏龙头隆基绿能原名隆基股份,成立于2000年,2012年上交所上市,是全球最大的单晶硅光伏产品制造商。

隆基绿能创始人李振国亲自带队,于2021年成立子公司隆基氢能布局氢能。当年10月,隆基氢能的首台碱性水电解槽正式下线。

今年2月,隆基绿能在投资者互动平台表示,隆基氢能制氢设备项目已于2021年底初步形成了500MW的年产能交付能力,预计到2022年底将达到年产1.5GW氢能装备的能力。

2022年半年报显示,隆基绿能的在建项目包括无锡氢能一期500MW产能项目,工程进度已达83%,项目预计投入1.82亿元。

隆基绿能创始人、总裁李振国曾表示,隆基氢能在发展的过程中将秉承“安全可靠、高效增值”的设计理念,不断加大科技研发投入,积极推进技术和产品创新,将着力提升设备自动化能力,打造更为数字化、智能化工厂,为全球客户提供最佳LCOH的电解水制氢装备及方案。2025年底将达5GW,为全球大型绿氢项目提供可靠增值的交付保障。

2、阳光电源

光伏逆变器龙头阳光电源同样是在2021年入局氢能,公司此前曾与大连化物所共同成立“PEM电解制氢技术联合实验室”,研制大功率PEM电解制氢装备。

7月8日,阳光电源互动易披露:氢能业务属于上市公司的业务板块之一。公司已建成GW级智能工厂,具备ALK,PEM制氢系统生产,发货,安装,调试能力,ALK,PEM制氢系统将于近期发往客户现场,公司目前仍在研发新的更大规模的制氢系统,以满足市场的需求。

2022年半年报显示,阳光电源GW级制氢设备工厂已经顺利投入生产运营;国内首套IGBT大功率制氢电源完成发货;200标方PEM制氢系统产品成功交付至宁夏客户所在项目地。

9月14日,阳光电源发布公告拟2.8亿成立氢能领域合资公司。

阳光电源表示,公司已拥有碱水电解制氢系统技术(ALK)和质子交换膜(PEM)纯水电解制氢系统技术两种技术路线,以及配套的MW级专用制氢整流电源、智慧氢能管理系统。报告期内,公司绿电制氢系统在吉林、宁夏、内蒙等多地光伏、风电制氢项目中得到应用。

2.1 阳光氢能

阳光氢能科技有限公司(简称“阳光氢能”)是逆变器龙头阳光电源(股票代码:300274)全资子公司,2021年6月成立,主要产品有制氢电源、制氢装置、智慧氢能管理系统,致力于提供“高效、智慧、安全”的绿电制氢系统及解决方案。

阳光氢能专注于可再生能源电解水制氢技术的研究,目前已掌握ALK、PEM核心制氢技术,并在全国各地可再生能源制氢项目中陆续应用。

今年3月31日,阳光氢能与正能集团举行合作协议“云签约”仪式,深化“绿电+绿氛”领域合作,共同打造“内蒙古圣圆正能制氢加氢一体化项目”,项目位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗,计划投资13.96亿元,规划建设6000Nm3/h电解水制氢。

7月16日,阳光氢能200Nm3/h PEM绿电制氢系统启运发货。该套系统采用国内领先的PEM电解水制氢技术和IGBT制氢电源,即将发往宁夏项目。

11月3日,阳光氢能与必维集团战略合作签约暨颁证仪式在合肥隆重举行,阳光氢能1000Nm?/h碱性水电解制氢系统荣获国际认证。

未来,阳光氢能表示将继续加大研发投入,不断为客户创造价值,以技术驱动绿氢产业发展。

3、宝丰能源

宝丰能源本着绿色可持续发展理念,依托科技创新,率先将绿氢制备的蓝图规划变为现实,打破绿氢难以大规模制备和使用的“固有印象”,成为目前国内首家实现规模化生产绿氢的企业。公司现已形成全球最大的3亿方绿氢、1.5亿方绿氧产能,并以每年新增3亿标方绿氢的速度不断扩大产能,未来将形成年产百亿标方、百万吨绿氢产业的规模,致力打造全球最大的绿氢生产厂和供应商,领跑行业“碳中和”发展步伐,计划用20年率先实现企业的“碳中和”目标。

宝丰能源(600989.SH)的半年报显示,报告期内,公司第一批30台电解水制氢设备已投运。据了解,宝丰能源的太阳能电解制氢储能及应用示范项目采用单台产能1000标方/小时的高效碱性电解槽制氢设备,设备投资额共计3.27亿元。

11月24日晚间,宝丰能源(600989)发布《关于内蒙300万吨/年烯烃项目获得环评批复的公告》。据公告显示,2022年11月23日,中华人民共和国生态环境部下发《关于内蒙古宝丰煤基新材料有限公司一期260万吨/年煤制烯烃和配套40万吨/年植入绿氢耦合制烯烃项目环境影响报告书的批复》,标志该项目正式获批。

4、晶科科技

作为全球领先的清洁能源供应商和服务商,晶科科技在光伏电站开发、电站服务等多领域具备领先优势。

2021年5月,专注于下游电站业务的晶科科技宣布布局光伏制氢。

今年7月,晶科科技与康明斯(中国)投资有限公司在上海签署战略合作协议。根据协议, 晶科科技和康明斯(中国)将结合双方技术及产品,开发光伏PEM电解槽各种应用场景下的制氢方案, 共同探索光伏制氢整体解决方案,并协同参与“光伏+制氢”大型项目招投标,为客户提供一站式整体解决方案。

“面临新一轮的机遇期,公司将积极响应国家新能源发展的战略号召,拓宽公司市场空间,积极跨界进军氢能产业,打开公司未来业务新的增长空间,致力为国家构建清洁低碳、安全高效的能源体系不断输出标杆力量。”晶科科技(601778.SH)表示。

5、协鑫集团

协鑫集团具备光伏风电等“绿电”生产的成本优势,2018年至今,一直在低调孵化氢能产业,现将氢能列入发展战略,旨在推动风光储充氢、气电氢一体化。

2021年7月,协鑫集团正式发布氢能战略,明确了两条氢能发展路线——

蓝氢战略路线:首期建成年产230万吨合成氨,逐步扩能至每年400万吨的生产规模,可供应国内70万吨蓝氢;

绿氢战略路线:通过低成本、规模化、高效率光伏制氢成为“绿氢生产商与综合服务商“,计划到2025年建设100座综合能源站,并达到绿氢年产能40万吨。

发布氢能战略后,协鑫与多家企业签署了氢能战略协议,并与与中建投资本管理(天津)有限公司和建银国际资产管理有限公司合作设立基金规模约人民币100亿元的氢能产业投资基金和基金规模不多于8亿美元的新能源产业投资基金。

6、林洋能源

作为国内光伏上市企业,林洋能源致力于成为全球智能电网、新能源、储能领域一流的产品和运营服务商,先后在江苏启东、上海、南京、立陶宛、新加坡等国家和地区设有研发中心,并与国内外众多著名院校、科研机构进行产学研合作。

根据公开资料显示,2021年8月,从事智能电网计量的林洋能源宣布成立合资公司正式进军氢能。当月,林洋能源全资子公司林洋创业投资有限公司与舜华新能源合资成立清耀(上海)新能源科技有限公司,主要从事氢能业务,其中舜华控股60%,林洋参股40%。

2022年11月25日,清耀(上海)新能源科技有限公司正式发布新产品“全自动并/离网SAK1600系列碱性电解水制氢装备”,该设备可以有效消除寄生电极,进一步降低电耗,其产氢量可达500Nm3/h。

林洋集团副董事长陆永新在产品发布会上表示,清耀公司是林洋与舜华产学研成果实现产业化、产品化的重要平台。作为清耀公司的合资方,林洋一直非常关注氢能产业的发展,培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式是公司一直在探索的方向。据悉,本次发布的全自动并/离网SAK1600系列碱性电解水制氢装备是新一代智能安全网联工业型电解槽,其预制及集成使用的各种运行模式可以完美匹配不同应用场景,满足市场对大标方产品的需求。

7、天合光能

天合光能拥有先进的生产制造技术及丰富的氢气制备经验。具备较强的氢能产业化基础。公司足力于光伏电解水制氢和氢储运等技术的开发,并通过对国内外相关技术的学习和应用,加强了对氢能的认知和知识积累,为实现氢能的大规模商业化推广奠定基础。

2021年6月,中国石化集团公司与天合光能股份有限公司签署战略合作框架协议,将围绕绿电制氢业务、光伏材料供应及研发展开深度合作。

2022年12月19日,天合元氢首台套碱性电解水制氢设备正式下线,该设备产氢量为1000Nm3/h,可以有效解决新能源弃电问题。

8、明阳集团

明阳集团于2021年先后与中国石化、宁德时代、隆基股份等巨头名企签署战略合作协议,并发布了氢能对外投资公告;

今年2月,明阳集团总部主体工程正式开工,该工程规划将大兆瓦风力发电机组、海水制氢等项目纳入总部经济核算,并新增落户碳交易等相关业务。

8月底,明阳阳江青洲四海上风电项目开建,其中配套建设风电制氢项目,有望成为全国首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目。

10月13日,明阳智能全球最大单体碱性水电解制氢装备在广东成功下线。全新下线的碱性水电解制氢装备单体产氢量为1500-2500Nm3/h,单体产氢能力全球最大,由明阳智能自主独立设计并生产制造,具备10%-110%宽频调谐制氢能力,在消纳可再生能源波动性方面实现了技术突破。

相关阅读:2500Nm?/h!明阳全球最大单体水电解制氢装备下线

11月30日,明阳集团东方CZ9海上风电场示范项目动工,这是海南首个海洋能源立体开发示范项目,将建设成面向无补贴时代“海上风电+海洋牧场+海水制氢”立体化海洋能源创新开发示范项目,打造国内领先、省内第一的平价海上风电典范。

9、金风科技

与明阳集团类似,我国风电龙头企业金风科技2021年进军光伏行业,2022年,开始布局氢能相关。

今年8月31日,金风科技与吉林省人民政府签署战略合作框架协议,双方将深入推进风电制氢制氨及氢能产业链、风电装备制造、碳纤维在风电叶片领域应用、新能源乡村振兴、抽水蓄能等领域务实合作;

9月26日,由金风科技联合专业化工设计院进行设计勃利县20万千瓦风电制氢联合运行示范项目开工,该项目集风电配套制氢、储能及彩绘风机为一体,预计总投资约13.41亿元,建成后具备超过6.5亿千瓦时供电能力,年产值约2.6亿元.

10、中国大唐集团有限公司

今年的3月26日,大唐海南氢能产业发展中心正式揭牌,据了解,早在2020年,中国大唐6MW光伏就地制氢科技示范项目就已落户山西大同。该项目一期主要建设6×25MW分布式光伏电站、100MW风电电站,接入现云冈热电公司发电送出系统,并配套建设150MW电极锅炉供热系统和10MW电解水制氢高压储氢系统,“制氢+储氢+加氢”同步建设,项目建成后每天制取高纯度的氢气5000kg,可同时满足10座500kg加氢站的需求;二期项目“液化氢+光伏+供热”三位一体综合建设,预计建设1000MW光伏发电站,占地面积约4万亩,配套建设50MW电解水制氢液态储氢系统,建成后每天制取高纯度的氢气10000kg,可同时满足20座500kg加氢站的需求。

此外,2021年6月,中国大唐与吉林省签约,双方将谋划实施陆上风电、绿电制氢等新能源项目。2022年3月,大唐海南能源开发有限公司与东方锅炉签署《氢能产业综合示范合作框架协议》,双方以“绿氢”为发展核心,共同推进氢能项目在海南的落地实施和综合示范应用。

11、东旭集团

作为集半导体光电显示材料、高端装备制造、环保新能源、新能源汽车、前沿新材料等产业为一体的综合型实业集团,东旭集团始终坚持技术研发和产业化同步,在高端电子装备、氢能源汽车、光伏、石墨烯等前沿领域,率先实现产业化。

今年4月17日,东旭集团又与河南洛阳高新区签署氢能汽车产业园项目。该项目拟投资约100亿元,涵盖“年产新能源专用车项目”、“车载和储能锂离子动力电池项目”、“制氢储氢加氢装备制造一体化项目”、“合成生物基新型高分子材料汽车零部件生产基地”四个子项目。重点聚焦氢燃料电池、氢燃料发动机、制氢储氢加氢等产业链相关产品,向下可延伸重卡,向上可延伸材料。

12、正泰集团

2022年12月13日,正泰氢能携手重塑集团重磅发布四大关键氢能技术成果,包括绿氢制造装备及兆瓦级氢能发电系统,镜星二十二新一代大功率燃料电池系统、SIRIUS-E大功率燃料电池电堆、M-Pack系列碳化硅DC/DC变换器。双方合资公司泰氢晨能源科技有限公司联合深圳瑞麟科技发布了绿氢装备联合实验室项目。

据了解,正泰集团股份有限公司早在去年便联手重塑集团就燃料电池系统全产业链的发展及光储氢热的应用领域签订合作协议。今年4月份,浙江正泰新能源设计开发的燃料电池氢储能电站项目也已经正式实施。

目前,2022年,从各大光伏相关企业的氢能布局来看,光伏与氢能的结合,可以加快培育新产品、新业态、新模式,构建绿色低碳产业体系,打造产业转型升级的新增长点,为经济高质量发展注入新动能。2023年光伏制氢这个赛道又会如何?会不会有“头号玩家”脱颖而出?让我们拭目以待。

 

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