風光儲氫并舉，共享零碳生活。2021中國綠色氫能與應用高峰論壇于近日在長春順利舉辦，上海翌晶能源技術有限公司總經理劉青做《SOEC 制氫技術發展及北方清潔供暖構想》主旨報告。


劉青 上海翌晶能源技術有限公司總經理

通過對灰氫、藍氫、綠氫的經濟性、環保性、能源耦合性和生產消費靈活性進行分析，劉青表示：“在現有技術水平和產業規模下，綠氫的生產成本高于灰氫和藍氫。但是，綠氫的發展潛力是巨大的”。

綠氫的發展優勢正在逐漸凸顯出來：電解水制取的氫氣硫化物和一氧化碳含量較低，并且部分車企要求其氫氣來源必須為電解水制氫。氫氣的市場總容量在不斷增長，其中綠氫的比例也在不斷增加，預計2050年綠氫占比可達到70%。

由此，綠氫的制取方式也受到人們高度關注。劉青介紹，基于固體氧化物電解池的高溫制氫技術——SOEC高溫電解制氫技術將會成為最適宜商業化的制氫方式。相比于堿性電解制氫和PEM電解制氫技術，SOEC電解槽可以節約30%以上的用電。此外，SOEC高溫電解制氫可以做到反應可逆，既可以電解制氫，同時也可以利用氫氣發電，一套裝備實現兩種功能，在儲能調峰領域有極大的應用前景。同時，SOEC也是唯一一種可實現電解CO2的電解槽技術。在成本上，SOEC電解設備具有較大的降本空間，當裝機量達到1GW時，SOEC的系統成本有望低于堿性電解水制氫，最終SOEC系統成本預計可降至800元/kW。在年利用小時數超過4000h以上時，電價占據了主要成本，SOEC高效率的優勢將極大降低LCOH成本；在利用小時數低于2000h時，設備的折舊成本占比較高。假設電價=0.15元/kWh，年利用小時數=8000h，則氫氣的成本為0.72元/Nm3,即8元/kg。



劉青提出多能互補與清潔能源構想，他表示，與前三代區域供熱技術相比，第四代將充分利用一切可用的能源，包括太陽能、地熱能、風能、生物質能、工業余熱等，借助規模化儲熱技術，實現真正的低溫供熱（供水溫度55℃/回水溫度25℃）。這樣不僅可減少散熱損失，提高系統效率，更有利于低品位熱能的并入，而且投資成本并沒有大幅增加。我國區域供熱技術尚處于第三代。第四代區域供熱技術契合了當前清潔取暖的國家戰略需求，是政策引導下取暖領域的供給側結構性改革，有利于從源頭消除霧霾等環境問題，因此有必要大力推動第四代區域供熱技術的應用。

通過對水、熔鹽、導熱油、液態金屬等不同儲熱技術的對比分析，發現熔鹽儲熱發電技術更具優勢，基于熔鹽儲熱，實現熱能存儲與發電的有效結合，已經在光熱領域得到應用。熔鹽儲能材料具備高安全性、成本低廉、模塊化發展、應用范圍廣闊等特點，能夠有效實現清潔供暖。

基于SOEC高溫制氫和高溫熔鹽儲能技術，上海翌晶能源技術有限公司正在探索將光伏、風電、光熱、熔鹽儲能、制氫作為一個綜合能源整體，實現清潔能源優勢互補，可持續發展。同時氫能產業和供熱領域深度融合，將富余的電量用于制氫或熔鹽儲能進行存儲，構建“綠電+綠氫+綠熱”的新型“氫電熱能源體系”。在供給側，清潔能源將替代傳統化石能源；在消費側，將實現“電+氫+熱”替代“煤炭+石油+天然氣”；借助“清潔能源基地+特高壓+氫能與儲能”，將完成跨時空能源供應，構建清潔低碳、安全高效的能源新體系。