近日,隆基氢能在面向全球发布全新一代碱性电解水制氢设备ALK Hi1系列产品,不断下探能耗提升能效,定义商业化电解水制氢能效新高度。
开发利用可再生能源,努力实现"零碳地球"目标。从光伏到制氢,隆基一直在思考,如何将太阳能的效用最大化。
氢能是清洁的二次能源,也是未来能源的重要组成部分,"绿电+绿氢"是应对碳中和的有力武器。但是当下,不考虑碳排放因素,绿氢的经济性在很多场景下依然比不过灰氢,我们最需要做的技术突破是什么?这是行业参与者努力思考和探索的方向。
过去的二十多年中,隆基通过不断技术创新,引领和推动了光伏产业的发展;如今在氢能,经过两年多的潜心研发,隆基氢能推出世界领先的ALK Hi1制氢装备系列产品,通过不断降低单位制氢成本(LCOH),用科技领航绿氢变革。
从光伏LCOE到制氢LCOH
"人类文明发展的历史,也是能源发展的历史。在‘双碳'背景下,能源发展的趋势逐步从碳基能源转向硅基能源,进而转向氢能源。"李振国表示,光伏发电已经成为全球最经济的清洁能源,而光伏制氢,则实现了真正的双倍清洁。
"中国是世界上最大的制氢国,但绿氢的占比不足千分之一。推动氢能产业发展需要进一步做大做强绿氢。"中国国际经济交流中心副理事长、国务院发展研究中心原副主任王一鸣表示。
经济性问题是阻碍绿氢发展的重要因素。基于光伏领域的经验和积累,隆基发现,光伏数十年的核心航道,通过提升单瓦转化效率以降低度电成本(LCOE),也就是用同样的组件来发更多的电。因此,氢能当下研发的核心航道,就是降低制氢单位的电耗,也就是用同样的电来制更多的氢。单位制氢成本(LCOH)越低,绿氢就越具有经济性,这是评价绿氢经济性的最核心的指标。
在本次科技成果发布会上,隆基氢能携中国石油和化学工业联合会氢能产业专业委员会、中国可再生能源学会氢能专委会、中国产业发展促进会氢能分会、全国氢能标准化技术委员会、中国节能协会氢能专业委员会、中国电动汽车百人会氢能中心等多家机构,共同参与星火行动并发起《减碳与增长 协同发展》绿氢产业倡议:倡导全行业践行绿色发展理念,共同促进产业链协同发展。坚持技术创新驱动,充分发挥龙头企业牵引作用,开展关键技术开发和产业化应用,提升清洁低碳性能和在用能终端的应用示范。
中国石油和化工联合会会长李寿生表示,氢能是人类未来新能源发展突破的重大希望,氢能的发展关键在于抢占氢能技术的制高点,走出一条"重点突破"和"协同推进"的新路子。
不断下探电耗
LonGi ALK Hi1系列产品是基于降低直流电耗打造的一款具有里程碑意义的产品,也是隆基氢能面向全球不同应用场景最优 LCOH的标杆产品。
电价和单位制氢能耗是决定LCOH敏感度最高的两个变量。隆基氢能推出的ALK Hi1产品,在直流电耗满载状况下可低至4.3kwh/Nm³。为了适应更高利用小时的制氢场景,还同时推出了ALK Hi1 plus产品,直流电耗满载状况下低至4.1kwh/Nm³,在2500A/㎡电流密度下,更可低至4.0kwh/Nm³。
调研发现,全球电解水制氢行业包含碱性电解水制氢技术(ALK)及质子交换膜电解水技术(PEM)在内的满负荷直流电耗水平,基本处于4.5-4.6kwh/Nm³。中国科学院院士李灿表示,这已经是工业水平中较好的能效表现。如果可再生电力价格降到2毛钱一度电,直流电耗达到4.3kwh/Nm³,就可以做到一块钱一方氢,基本接近煤制氢成本,甚至低于了欧美设定的2023年的目标。
目前,LonGi ALK Hi1系列产品已完成实证测试,性能表现经过挪威船级社与德凯质量认证(上海)有限公司等第三方权威机构认证,按照国标GB-32311-2015来衡量,LonGi ALK Hi1系列产品达到了制氢系统的一级能效。这也是挪威船级社在中国发布第一份氢能产品能效认可证书。同时,就实证数据来看,隆基氢能的产品性能已经大幅领先于现有的行业商业化水平。
以客户为中心,护航提升商业价值
每降低0.1度电意味着什么?
通过数据测算,LonGi ALK Hi1系列产品拥有高效率、高收益的特点,它可以降低10%以上的直流电耗,在不同场景下的制氢LCOH将大幅降低。即制氢直流电耗每降低0.1kwh/Nm³,根据系统利用小时数的不同,可以使制氢LCOH降低1.8%-2.2%,相当于降低了制氢设备初始投资的10%到25%。
作为国内化工行业的大型龙头企业,万华化学集团股份有限公司(以下简称万华化学)用氢量巨大,去年一年消耗氢气40万吨,占到了全国氢消费的1.2%左右。万华化学党委书记、董事长廖增太表示,要达到"双碳"目标,用绿氢替代灰氢势在必行。隆基主导ALK Hi1系列产品使直流电耗下降