5月21日，由中國(guó)電池聯(lián)盟、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專委會(huì)和中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)氫能及燃料電池分會(huì)(籌)聯(lián)合舉辦的“2019新型制氫技術(shù)與加氫站建設(shè)高峰論壇”在蘇州隆重召開(kāi)，特種第718研究所高級(jí)工程師陶志杰作了題目為“可再生能源大規(guī)模電解水制氫可行性與商業(yè)化路徑”的演講。以下為陶志杰演講全文：

從氫能源的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，可再生這塊，我國(guó)的結(jié)構(gòu)是在5—6，我們認(rèn)為可再生能源是在生物制能、熱能等，相對(duì)于窮盡的資源，它的分布性非常廣泛，除少兩的可再生能源可以利用外。

可再生能源電解水制氫的可能性。常規(guī)的建設(shè)是以傳統(tǒng)能源為主的主要是電力系統(tǒng)，基本上還不能完全滿足波動(dòng)性可再生能源的并網(wǎng)運(yùn)行要求，但是在這方面，對(duì)電力的基礎(chǔ)設(shè)施整體改造和技術(shù)升級(jí)的話，可再生能源發(fā)頂大規(guī)模并網(wǎng)仍存在技術(shù)障礙。而且我國(guó)的資源稟賦條件呈現(xiàn)負(fù)荷和資源逆向的特點(diǎn)。比如說(shuō)在西北地區(qū)，或者是東北地區(qū)風(fēng)和光的作用都好，但是又沒(méi)有什么大型的用電中心，但是在華東、華南、西南地區(qū)，水利是比較發(fā)達(dá)的，在這邊尤其是西南這邊，它有一些環(huán)保上的要求，造成的也是可利用度不高。

檢測(cè)和測(cè)量方面也要做出相應(yīng)的判斷，這里面就要用到大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，控制系統(tǒng)方面，除了信息檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸，趨勢(shì)預(yù)測(cè)、最好是有自主學(xué)習(xí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不斷地學(xué)習(xí)你之前沉淀下來(lái)的數(shù)據(jù)，能夠輔助你前面關(guān)于趨勢(shì)的判斷與預(yù)測(cè)，這樣達(dá)到你便利與設(shè)備的一個(gè)耦合。同時(shí)不光是風(fēng)、光這些能量，包括風(fēng)光互補(bǔ)等這些方面的東西，都需要你做出預(yù)測(cè)的解決，包括系統(tǒng)部分。同時(shí)，在這里面也要進(jìn)行新型的方案，包括我們和張?jiān)菏康纳虾４髮W(xué)這邊也是有一些研究，包括新型膜技術(shù)，弱堿性電解槽，因?yàn)楝F(xiàn)在堿性的電解槽運(yùn)轉(zhuǎn)溫度比較高，基本上85度或者是95度的正負(fù)溫度，在25—30%的運(yùn)行環(huán)境下，這樣的情況下，一般的金屬都會(huì)多多少少要產(chǎn)生一些問(wèn)題。這時(shí)候我們查到的有些數(shù)據(jù)，在某些情況下雙向的都是有特性的，這個(gè)又會(huì)增加你組織設(shè)備的，所以大規(guī)模應(yīng)用成本方面是一個(gè)重要的原因。弱堿性適應(yīng)性其實(shí)我們看到的是類似的，我們看過(guò)的都知道質(zhì)子交換膜電，實(shí)際上還有另外一個(gè)，因?yàn)闅涫切履茉?，還有一種是陰離子的技術(shù)，這是在弱堿性情況下進(jìn)行電解，把電子密度提升到0.6—0.8。這塊也有可能成為將來(lái)的新型電解槽研發(fā)的方向。簡(jiǎn)單分享一下，在水電解制氫，這個(gè)使用費(fèi)用里面，這個(gè)用電的費(fèi)用占到水電成本的70—90%，規(guī)模越大所占規(guī)模越大。其他按照市價(jià)，這里面的數(shù)據(jù)基本上取自2018版的制氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，根據(jù)這些來(lái)測(cè)算的，電價(jià)0.2元的時(shí)候制氫成本是0.74，0.3元的時(shí)候制氫成本0.99，電價(jià)0.恩33元的時(shí)候，與加氫站制氫成本相當(dāng)，當(dāng)電價(jià)在0.046元時(shí)，與煤制氫成本相當(dāng)，但是里面提到，采用可再生能源制氫，所產(chǎn)生的溫室氣體制氫，水能電解是0.4，風(fēng)能是2.89，基本上是其他制氫方式溫室氣體的2%，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有資源稟賦來(lái)說(shuō)，基本上我們?nèi)珖?guó)氫氣能源布局上，西南地區(qū)主要是氣、水、電比較多的地方，再洽談一些氣、水、電直接面臨的方式，來(lái)服務(wù)于后面的像咱們提到的，合成氨和天然氣。在西北、東北、華北地區(qū)，張家口那一帶，東北地區(qū)就是大興安嶺都是有很好的，還有甘肅電力他們也是有非常非常好的風(fēng)和光合資源，在相應(yīng)的這些地方也是開(kāi)展適應(yīng)性比較強(qiáng)的可再生能源大規(guī)模電解鋁制氫。因?yàn)楦鶕?jù)我們的調(diào)查，水電站舉個(gè)例子，建站初期設(shè)備投資成本比較高但是它的運(yùn)營(yíng)成本是多？一度電8分錢左右，產(chǎn)生的氣電很大，如果這時(shí)候一毛左右的價(jià)格，對(duì)于水電站來(lái)說(shuō)愿意去做，但是這塊有一些瓶頸，還需要電力板上有些突破，好在很多地方頒布了政策，像佛山市頒布了條例，在加氫站建設(shè)方面，根據(jù)你日加入能力和年限，分別給予200萬(wàn)和800萬(wàn)的補(bǔ)貼，如果你的氫氣售價(jià)40元一公斤給你補(bǔ)貼20元，35元，給你補(bǔ)貼11元，30元，補(bǔ)貼9元，始終讓你的氫能售價(jià)在20元每公斤左右，這樣讓你的手中能夠接受，大概是20塊錢一公斤的氫氣成本去做。根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)算出來(lái)的成本，大概你的電價(jià)在0.12—0.13元左右。

武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)在加氫站審批管理辦法也出臺(tái)了政策，明確了加氫站的報(bào)建、建設(shè)、審批、經(jīng)營(yíng)等相關(guān)的事情，做了一條龍的實(shí)施方案，也給很多的在氫能方面發(fā)展忙面的地方也提出了很好的示例。去年四川省人民政府關(guān)于深化四川電力改革的過(guò)程中，對(duì)于電解氫綠色高載能產(chǎn)業(yè)，實(shí)施倒掛電價(jià)0.3元的措施，這對(duì)于我們真正的使用還是有一些差距。但是這已經(jīng)邁出了比較扎實(shí)的一步，因?yàn)槲覀儺?dāng)時(shí)去四川那個(gè)地方談過(guò)三個(gè)項(xiàng)目，基本上全是到這個(gè)環(huán)節(jié)以后出現(xiàn)的狀態(tài)。所有的利好消息，包括國(guó)家的頂層設(shè)計(jì)，我們相信可再生能源電解鋁制氫商業(yè)化的路徑越來(lái)越明朗，而且在前期將關(guān)鍵技術(shù)逐步分析加以解決以后，然后這條路線已經(jīng)是越走越順暢了。實(shí)際上國(guó)家關(guān)于可再生能源的制氫方向，實(shí)際上從很早就開(kāi)始布局了。領(lǐng)導(dǎo)的眼光都是非常遠(yuǎn)大的。像以前的863計(jì)劃與可再生能源與情能技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)，2006年的863計(jì)劃，先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域，氫能與燃料電池技術(shù)專題，提到加氫站和其他技術(shù)。實(shí)際上他當(dāng)時(shí)提出這些是對(duì)的，是針對(duì)2008年奧運(yùn)會(huì)。2008年也是計(jì)劃，低成本太陽(yáng)能制氫，儲(chǔ)氫和輸氫技術(shù)。我們經(jīng)常性地會(huì)觀察科技部下發(fā)的指南，然后各個(gè)省廳做了一些試行，然后就會(huì)根據(jù)相關(guān)國(guó)家的發(fā)展計(jì)劃，再制定一些地方性的條例。2008年的863計(jì)劃寫(xiě)到，制氫燃料電池的技術(shù)，高效廉價(jià)制氫綏化及、70Mpa高壓氫氣加注系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及裝置。這都是十多年前關(guān)注以前的國(guó)家863計(jì)劃，國(guó)家很早就開(kāi)始布局這項(xiàng)工作了。2011年的計(jì)劃，是放在現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域，電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)集成，高效低成本制氫技術(shù)及儲(chǔ)氫裝置研發(fā)，高可靠性的小型撬裝水電解制氫裝置的研究，這在張家口有一個(gè)。相關(guān)的子課題，我們作為整體的承擔(dān)單位，雖然我們也算是央企，但是現(xiàn)在的項(xiàng)目申請(qǐng)一般是產(chǎn)學(xué)研資四個(gè)單位去申請(qǐng)的。2012年發(fā)展新能源電池領(lǐng)域，分布式系統(tǒng)里面，關(guān)于儲(chǔ)氫的研發(fā)與示范。2014年瘋癲耦合制、儲(chǔ)氫燃料電池發(fā)電柔性撒網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及示范。2018年是可再生能源與氫能技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)。實(shí)際上2019年今年我們還可以看到，第五項(xiàng)氫能里面，用加壓加注關(guān)鍵設(shè)備我們也在寫(xiě)東西，整個(gè)從2006年開(kāi)始國(guó)家的計(jì)劃，實(shí)際上它要給你一個(gè)探索導(dǎo)向的，然后目標(biāo)導(dǎo)向類，原型機(jī)樣機(jī)示范運(yùn)行，然后到小型化裝備驗(yàn)證，最后到放大應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)化，這整個(gè)是按照這個(gè)路線來(lái)的，不管是在制氫，在光伏，燃料電池方向，現(xiàn)代交通領(lǐng)域等，都是以這樣的目標(biāo)來(lái)的。我們?cè)谄渲谐袚?dān)了高效低成本和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)兩個(gè)，基本上對(duì)可再生能源直接制氫這塊有著一些深的感悟。

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特種七18所創(chuàng)立于1966年，是唯一一所化工化學(xué)研究的，從事人、機(jī)、環(huán)幾個(gè)生命垂直系統(tǒng)，所以我們成立之初最出是特種，在90年代左右，通過(guò)軍民融合的技術(shù)，通過(guò)國(guó)家火炬計(jì)劃推廣，市場(chǎng)占有率100%，現(xiàn)在單位的整體分布兩地六區(qū)，本部四塊，然后分布還有一個(gè)特殊氣體的產(chǎn)業(yè)園，人員2000人，博士碩士410人。我們所從事的氫能團(tuán)隊(duì)就可以看出來(lái)，為什么我們敢說(shuō)在制氫領(lǐng)域有底蘊(yùn)的，除了50年的研究以外，從事氫能研究的主要幾個(gè)單位，一個(gè)是制氫設(shè)備工程部，凈化設(shè)備工程部、應(yīng)用化學(xué)工程部、從事化學(xué)檢測(cè)、環(huán)境評(píng)價(jià)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究等。負(fù)責(zé)中國(guó)船舶化學(xué)物質(zhì)的研究分析，有專門的儀器，環(huán)評(píng)。分析儀器和安防工程部，主要從事儀器的研發(fā)，包括我們軍方用的氫氣、氧氣、二氧化碳，可燃?xì)怏w、氨氮等都有應(yīng)用。相當(dāng)于從制備、檢測(cè)這方面都是這樣的。然后公司是全資子公司。

我們希望充分發(fā)揮我們所的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然在座很多的朋友都是我們的合作伙伴，能夠與國(guó)內(nèi)外各類合作伙伴一起深化合作關(guān)系，共同推動(dòng)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們作為中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司，氫能產(chǎn)業(yè)鏈的牽頭單位，負(fù)責(zé)整合整個(gè)集團(tuán)公司712所、714、715所各自在整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈上進(jìn)行全面的工作。