CWP2023:氢能与新能源产业高质量发展论坛

2023年10月16日-20日，2023北京国际风能大会暨展览会（CWP2023）在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京，聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题，将历时四天，包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。

10月18日上午，在风能大会首次设置的“氢能与新能源产业高质量发展论坛”上，来自海内外的行业公司、专业人士聚焦绿氢上游产业，从技术方面探讨绿氢制备的解决方案，氢能与风光可再生能源的耦合、氢能产业发展面临的机遇与挑战等角度进行深入探讨。

以下为嘉宾精彩观点摘要：

赛迪顾问股份有限公司新能源产业研究中心总经理李龙

未来3年我国氢能产业将维持在7.4%左右增速情况，到2025年将有望突破4300万吨。  

未来，我国氢能产业发展趋势。首先是制氢来源结构比例的趋势。从中长期氢能发展规划中明确表示，未来我们要构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系，重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。

从区域情况进行预测。预计未来3年可再生能源电解水制氢示范项目以及风光储一体化的示范项目，较多的区域集中在西北和华北地区，氢气产量也会进一步提高，化石能源制氢占比也会降低。从这个情况来看，西北和华北地区占比会不断上升，华东地区占比会有所降低。

从氢气消费情况来看。随着各地氢能规划出台以及两批燃油氢燃料汽车、示范城市群进入到了示范中后期，用于在交通风光储一体化、氢冶金等多元领域的氢能市场将逐步打开。

由于产业处于前期阶段，未来影响氢能产业发展的因素主要是政策驱动和可再生能源消纳需求。阻碍氢能发展的因素主要有三个：一个是技术，一个是经济性，再一个是人才。

我们认为中国氢能制氢技术是“三步走”，灰氢逐渐退出产能，蓝氢引领，绿氢迅速跟上。

康明斯（中国）投资有限公司/康明斯恩泽（广东）氢能源科技有限公司制氢电力业务负责人陆瑞

在不同阶段，氢扮演着不同的重要角色，第一个阶段，第一个目标已经实现，新能源平价时代已经来临。第二个目标，石油、天然气这些能源将会消费达峰。在电力领域，天然气取代石油以及煤炭，从高碳走向低碳。第三个阶段，从低碳走向零碳的时代。氢能、钢铁、化工、重型交通、船舶等领域，氢可以帮助这些行业实现脱碳目标。

在PEM制氢和可再生能源耦合上，结合落地项目，我们总结出三种情况：第一是余电制氢，主电上网，余电制氢，特点是随机性比较大，可以看到整个制氢波动性和产量存在很大的变化。另一种是主电制氢，余电上网。2021年内蒙古自治区批的第一批七个项目都是这种形式，80%制氢，20%上网，这种方式现在偏向稳定，但是这种项目需要详细测算经济性。

还有综合能源制氢。这种方式对于整个项目来说，不论从系统稳定性还是整个项目经济性可能是最好的，这种项目很多企业也在推，有一定进展。大家现在提的比较多是离网制氢，我们也在做一些详细的方案，整个系统稳定性和经济性目前来讲有诸多的技术难点。

支撑PEM制氢可再生能源耦合的技术或者技术解决方案。电解槽是核心的设备，电解槽性能将决定整个系统的稳定性。

目前，制氢项目几个核心因素包括：一是用电成本下降；第二是设备利用率提高，第三是项目规模增大。

江苏希倍优氢能源科技有限公司副总经理王耀辉

看整个工艺路线，从新能源到制氢、合成氨。工艺路线分为两块，第一从新能源到电网，到制氢，这块是电网领域，属于电的领域。现在有两种模式，第一种是离网的，第二种是并网的。

离网存在的问题是，离网的电网质量非常难稳定，第一是频率问题，中国是60赫兹。电解槽小了，一台两台还好，如果上50台、60台、80台，它有两个特性，一是容抗特性，二是阻抗特性，变态负荷容抗性表现非常明显，它对于整个电网的频率影响非常大。如何保证电网的稳定是最核心的，要实现稳定，投资非常大。第二是电压问题，这么大的负荷变化电压也非常难稳定。第三是电解槽的容抗特性和阻抗特性出来之后会产生斜坡，它对于风机来说影响非常大，这个斜坡刚好产生的电流方向和风机转的方向相反，会产生扭的力，有可能对风机造成致命的伤害。

并网有大网络支撑，但存在价格问题。宁夏全流量上网下网，这样电网比较稳定，对电解槽非常友好。但是要实现要交电费，1.2毛左右一度电，整个预算下来，项目经济性就没了。

上游是电的问题，从新能源到电解槽。我们看下游，从电解槽开始到纯化，到合成氨。起头是电化学问题，后面是化工问题。

业主如果想把项目做好挑战非常大，你要从新能源到电网，到电化学，到化工都要非常懂，才能够把这个项目做好。

西安隆基氢能科技有限公司隆基氢能战略拓展总监薛蔚茹

氢能现在大家比较关注电耗的问题。从丁仲礼院士演讲中可以看到，工业水平以及先进水平在4.0到4.3。在欧洲和美国大部分碱性和PEM数据在4.5到4.6。国家在相关文件中明确，如果电密为4000，能耗在4.3以下就会被列为优秀产品。我们推出的隆基Hi1技术，最低电耗4.0。Hi1技术两大功效，直流能耗降低10%，提高效率，制氢成本对业主来说有比较大的收益。

降低损耗上，我们主要有三方面技术：第一通过温度控制，理论分解了电压温度是最大的影响者，优化了小时结构，优化了材料可靠性和反应高效性，使得温度得以比较好控制之后有了电压质分解；第二过电位损耗，从氧侧和氢侧，通过高效的材料大幅度降低了过电势；第三从欧姆损耗方向入手，电阻不断降低，降低小时电阻使得系统能耗得以维持。

西门子能源有限公司-可再生能源系统事业部总监解玉平

国内很多新能源项目都在三北，如新疆、内蒙古、吉林等。这些项目并没有非常好的上网条件，而且大基地的规模非常大。我们认为，一定程度上是离网或者限制网的项目，像碱液和PEM耦合将是比较理想的方案。PEM可以在比较低的负荷区间进行非常稳定的产氢，变负荷能力比较强，它是PEM的一个特点。碱液有非常好的经济性，对基本负荷的支撑足够，在我们看来，大概可以理解为80%-85%左右碱液配上百分之十几左右的PEM，这是相对比较有机的状态。

现在关注度比较高的绿氨甲醇出口，除了港口问题外，绿证也是很大挑战。绿证是未来很大的刚性需求，对绿色能源的全球转移。国外用海运，主要几大海运公司都在做，95%以上改甲醇，5%地中海行业改一些氨。

做绿证确定离不开三个方面：一家是技术支持方，在这个项目上整个系统的支持方西门子能源；二是标准的认定方，第三方TOV（德国TOV检测）；三是还有买方所在市场的政府。德国能源署和西门子能源一起做的绿证，基于区块链技术做计账，每15到18分钟刷新一次。从做风电开始，比如发100份绿证转化到氢，我把这100份消掉，氢侧60个绿证单元，一个环节一个环节导，中间每一步都是由第三方认证。最后出来的产品里面有多少份绿证也都是有计账的，都可以查，每十几分钟更新一次。

从上游电源到中游转化，到下游合成，到区块链绿证产出，西门子可以做整体的系统集成。

中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司国际业务总监连晓飞

绿氢制备技术的关注点有四个方面需要重点关注，第一从本质的技术提升来考虑，不是单纯提高产量，而是从电极侧、隔膜、电解槽结构，从本质上提高电解槽的性能；第二规模化可新能源组成形式，通过大规模电站，提高单体产能来降低设备成本和运营成本；第三关注能流模型，余热的利用，将来一个项目到几百个兆瓦的时候，怎么来有效地利用热能也是非常重要的课题；第四从安全和控制方面来进行技术方面的提升，分为三个级别，一是管理级，二是到控制级，三是具体到站点，每一个执行的车间，怎么去修正参数，怎么进行压力温度调节。

 降本的潜力上，第一设备成本，通过改善电解槽性能，提高单槽产能，继续降低固定投资成本；第二用电成本，一个是降低发电成本，第二是降低电耗；第三提高设备利用率，怎么尽可能多地用上风电、光伏这些可再生能源；第四产业链降本，不仅在制氢端，要在全环节推动技术进步和降低成本。

中车株洲所时代电气供电产品技术部部长陈洁莲

绿电制氢电源方案，从更顶层区分一下，我们要构建安全经济的新能源制氢供电系统。我们需要连接更大区域的风电和光伏场站，这样可以有效平缓风电和光伏波动性。风光资源相互之间进行耦合，也可以通过时空互补的方式去解决单一能源在局部尺度上的间歇性和波动性。交流耦合制氢，解决目前大规模制氢的电力问题，低压直流耦合可以构建小型的微电网，用晶闸管制氢可以解决绿电制氢场景中稳定负荷的问题，用IGBT可以解决新能源可变电量的问题，这也是我们一些项目里边采用比较经济的方案。

基于新型电力系统，未来在发电侧要求全面可观、可测、可控，在电网侧需要比较好的调节体系，在用电侧需要聚合海量可调节资源去支撑实时动态响应。未来，我认为制氢它是比较好的可调节资源，基于IGBT会更加适配新型电力系统快速执行和柔性互联要求。长远而言，晶闸管方案和IGBT方案会长期共存，但是我们认为全控方案是趋势。

阳光氢能科技有限公司解决方案总监龙翔飞

作为一种理想能源， 氢能是帮我们实现碳中和一个重要的抓手，氢能发展的三大核心驱动因素：深度脱碳、能源安全、经济增长。

绿电制取绿氢不是可再生能源与电解槽的简单结合，对电解水系统提出了更高的要求，调节速率和调节范围要求也会更高。从整个系统角度去考虑整个系统控制、系统架构，做到电和氢的深度耦合。

阳光氢能基于电子技术、电化学技术、能量管理技术以及控制技术等及大技术打造了3款制氢的核心产品，IGBT的制氢电源以及软件层面智慧管理系统。

解决方案的特点是灵活、高效、友好，灵活指跟可再生能源耦合的过程中速度更快，条件更宽；高效指不仅从电解槽的效率，而是从整个系统角度能耗更低；友好是我们跟电网的结合以及用户操作和环境的友好。

金风绿色能源化工科技（江苏）有限公司战略市场开发部副部长薛志恒

依托于20多年在风电领域的积累，金风科技在制氢的方案上形成自己的一些特点。首先是智能风机对于电解槽有实时感应调节，为下端制氢提供稳定电力供应。同时，金风有自己的化学储能产品，可以和风机电解槽形成更高程度的适配性，成为整个系统里面调峰调频的关键因素。

重点介绍下，我们的整个能源波动性管理技术。能源波动是行业非常核心的痛点。依托金风在风电整个链条当中一些关键技术支撑，金风开发了自己的波动管理技术。智慧风机的技术，还有储能技术，包括强大的分工预测。大家都知道对于下端电解槽分工预测可以提供更为准确的处理曲线，让电解槽产品能够提前做出响应。此外，多能互补的虚拟电厂技术以及智能制造数字化技术，正是这些能够让金风在波动性、可再生能源与制氢设备耦合运行过程当中有自己的一些成绩。

2023年10月17-19日 

大会及展览会 

Conference and Exhibition

北京·中国国际展览中心（顺义馆）

China International Exhibition Center (Shunyi Hall), Beijing

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