后臺很多小伙伴留言，詢問最近熱度特別高的“PEM電解水制氫”到底是怎么應(yīng)用的，發(fā)展前景又如何。今天，康明斯的氫能源戰(zhàn)略專家——全能ACE小姐姐為大家解答。

　　康明斯氫能源戰(zhàn)略專家——全能ACE小姐姐

　　Q1：常說的PEM電解水制氫到底是什么?

　　質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫主要由兩個(gè)電極和電解質(zhì)組成，是純水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)分解產(chǎn)生氧氣和氫氣的過程。電解水的能源則利用太陽能、風(fēng)能和水力發(fā)電等零碳能源，制氫過程無污染排放，是最清潔環(huán)保的“綠氫”。

　　相比其他電解水技術(shù)，PEM能在高電流密度下工作，體積小、效率高，生成的氫氣純度可高達(dá)99.999%，被認(rèn)為是目前最有發(fā)展前景的水電解技術(shù)。這一技術(shù)在國內(nèi)目前尚沒有大規(guī)模商業(yè)化，但在歐洲已經(jīng)有許多兆瓦級的應(yīng)用?？得魉乖诩幽么蟆⒚绹蜌W洲都有很多規(guī)?；纳逃庙?xiàng)目，包括在加拿大在建的20兆瓦PEM電解水項(xiàng)目。

　　Q2：為什么說PEM電解水制氫是當(dāng)前新能源發(fā)展的大勢所趨?

　　PEM的技術(shù)結(jié)合綠氫的跨界特性在電源，電網(wǎng)等部分可解決可再生能源消納的問題，成為能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的一體化的解決方案

　　我國風(fēng)光水裝機(jī)量是世界第一，成本不斷下降，在某些地區(qū)風(fēng)電的成本與當(dāng)?shù)厝济簶?biāo)桿價(jià)持平，未來的發(fā)展空間巨大。但我國可再生能源也存在地域性分布差異，在東北、西北、西南地區(qū)可再生能源制氫潛力較大，但消納能力有限，需遠(yuǎn)距離外送至東部用電密集地區(qū)，遠(yuǎn)超目前電網(wǎng)容量。且可再生能源具有隨機(jī)性、季節(jié)性的特點(diǎn)，發(fā)電側(cè)和用電側(cè)需求不匹配，更是加大了調(diào)峰難度，造成了輸電成本高和消納困難，導(dǎo)致棄風(fēng)棄水棄光嚴(yán)重。

　　氫能的優(yōu)勢在于“跨界”——它是一種能源，也是能源的載體，所以應(yīng)用場景豐富。通過PEM電解水技術(shù)制造綠氫，并與燃料電池結(jié)合起來，可安裝在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)，實(shí)現(xiàn)多種能源之間的轉(zhuǎn)換，根據(jù)不同地理和市場環(huán)境，靈活實(shí)現(xiàn)可再生能源的外送和消納。這就是為什么綠氫被認(rèn)為是能源轉(zhuǎn)型的一體化解決方案，能夠真正打破可再生能源發(fā)展的瓶頸。

　　Q3：怎么看待綠氫制造成本較高的問題?

　　設(shè)備成本和用電成本是綠氫價(jià)格偏高的主要因素。如剛才講到，我國西北、西南地區(qū)可再生資源豐富，電價(jià)普遍在全國平均線以下，對發(fā)展可再生能源電解水制氫較為有利。

　　從未來趨勢看，可再生能源成本不斷下降，加上政府的政策支持，以及氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的不斷探索，綠氫商業(yè)模式會趨于成熟，規(guī)模化將為水電解制氫帶來大幅設(shè)備成本下降空間。國際主要能源機(jī)構(gòu)的研究普遍預(yù)測，綠氫將于2030年左右實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、達(dá)到與化石能源制氫成本持平。

　　此外，PEM水電解技術(shù)優(yōu)勢也影響制氫成本，包括耗電量、運(yùn)維等。由于綠氫項(xiàng)目趨向于大規(guī)模、長周期，在測算時(shí)，不能只看設(shè)備投入，更重要的是項(xiàng)目生命周期的制氫成本。PEM 制氫技術(shù)占地面積小、制氫能耗低、靈活性高，與波動性和隨機(jī)性較大的風(fēng)電和光伏具有良好的匹配性，因此在很多場景下都更具應(yīng)用優(yōu)勢和降本潛力。

　　Q4：能不能介紹下康明斯都有哪些PEM電解水制氫項(xiàng)目?

　　幾個(gè)應(yīng)用的例子:

　　1. 和加拿大安大略省電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)合作，利用PEM技術(shù)制氫，并協(xié)助平衡電網(wǎng)。該項(xiàng)目于2017年建成，制氫能力1,000公斤/天，增加了電網(wǎng)調(diào)度備用容量，加大可再生能源并網(wǎng)的能力。

　　2.加拿大魁北克省在建的20兆瓦(約8,000公斤/天)的項(xiàng)目用于工業(yè)用氫，是目前最大的在建的PEM技術(shù)項(xiàng)目。

　　3.康明斯已經(jīng)為全球60個(gè)加氫站提供現(xiàn)場制氫技術(shù)和解決方案。

　　在可持續(xù)清潔的未來能源藍(lán)圖中，康明斯具備了完善的制氫技術(shù)優(yōu)勢，能夠在更廣泛的應(yīng)用場景中滿足多種用戶所需，為不同市場的用戶提供差異化的氫能源集成解決方案。