氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源，每千克氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量，大約是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍，而燃燒產(chǎn)物是水，是一種非常生態(tài)環(huán)保的清潔能源。面對著棄風難題，一個潛在的解決方案是，探索利用棄風電量電解生產(chǎn)氫氣，支持我國發(fā)展氫燃料電池汽車等下游產(chǎn)業(yè)。
　　河北張家口已在風電制氫領域開始大膽嘗試
　　近年來，我國風電產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為全球風電累計裝機量最大的國家，但與此同時，我國也發(fā)生了比較嚴重的棄風現(xiàn)象。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國棄風電量達到339億千瓦時，同比增加213億千瓦時，平均棄風率15%，同比增加7個百分點；到了2016年第一季度，我國棄風現(xiàn)象進一步惡化，風電棄風電量達到192億千瓦時，同比增加85億千瓦時；平均棄風率26%，同比上升7個百分點，尤其是吉林、新疆、甘肅的棄風率更是達到了53%、49%和48%。
　　氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源，每千克氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量，大約是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍，而燃燒產(chǎn)物是水，是一種非常生態(tài)環(huán)保的清潔能源。面對著棄風難題，一個潛在的解決方案是，探索利用棄風電量電解生產(chǎn)氫氣，支持我國發(fā)展氫燃料電池汽車等下游產(chǎn)業(yè)。目前，我國河北省張家口市已經(jīng)在風電制氫領域開始了大膽嘗試。據(jù)了解，張家口市的風電裝機容量超過650萬千瓦，但并網(wǎng)外送能力僅有170萬千瓦左右，從而倒逼形成了風電供暖、風電制氫等就近消納方式。2015年4月，張家口市沽源風電制氫綜合利用示范項目正式開工，這是我國首個風電制氫工業(yè)應用項目，同時也是全球最大的風電制氫工程。該項目由河北建投新能源有限公司投資，占地116畝，總投資20.3億元，項目建成后將形成每年制氫1752萬標準立方米的生產(chǎn)能力，其中一部分氫氣用于工業(yè)生產(chǎn)，減少化石能源消耗量，另一部分將在時機成熟時，用于建設配套加氫站網(wǎng)絡，支持發(fā)展河北省氫能源動力汽車產(chǎn)業(yè)。
　　短期來看，我國風電制氫至少還面臨著兩大難題，一是經(jīng)濟可行性，另一個是水源保障。目前制氫的技術路線主要有煤制氫、天然氣裂解制氫、甲醇制氫、電解水制氫等，其中煤制氫的成本最低，生產(chǎn)1立方米氫氣的成本不到1元；采取電解方式，生產(chǎn)1立方米氫氣需要需要消耗電能5千瓦時左右，即使按棄風發(fā)電價格每千瓦時0.25元計算，風電制氫僅用電成本就達到了1.25元，基本沒有價格優(yōu)勢。同時，我國風力資源豐富的地區(qū)大多分布在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅等區(qū)域，水資源相對比較缺乏。但從長期來看，氫能利用，尤其是氫燃料電池汽車有著比較大的潛力，這為風電制氫提供了發(fā)展空間。同純電動汽車相比，氫燃料電池汽車擁有加氫時間更短、續(xù)航里程更長、零排放等優(yōu)點，一直以來被很多國家看作新能源汽車的主要技術路線之一。
　　日本開發(fā)燃料電池車的動向值得中國借鑒
　　日本是世界上最重視氫能和氫燃料電池汽車的國家。在國家層面，早在1980年，日本就開始了各類燃料電池技術的研發(fā)，2014年4月，日本國會批準了《戰(zhàn)略能源規(guī)劃》，其中明確提出加快實現(xiàn)氫能社會的步伐，讓氫能在二次能源中發(fā)揮中心作用，主要舉措包括：加快家用燃料電池的引入推廣；營造環(huán)境加快引入燃料電池車；掌握氫能發(fā)電等新技術；加快發(fā)展氫氣生產(chǎn)、存儲、運輸?shù)刃录夹g保障穩(wěn)定供應；制訂實現(xiàn)“氫能社會”路線圖等等。在地方層面，早在2004年8月，日本福岡就率先制訂了“福岡氫戰(zhàn)略”，提出要建設世界最尖端的氫信息基地，培養(yǎng)氫能源新產(chǎn)業(yè)；日本東京更是積極以2020年奧運會為契機，全方位推進氫能社會建設。在企業(yè)層面，2014年12月15日，豐田首款氫燃料電池車Mirai就正式上市，贏得了市場的高度認可，本田、日產(chǎn)等企業(yè)也在積極推出自己的燃料電池車型，加氫站的建設也逐漸提速。2016年4月，日本發(fā)布新的氫能和燃料電池戰(zhàn)略路線圖，估計到2020年日本燃料電池車的銷售可達到約4萬輛，2025年達到約20萬輛，2030年達到80萬輛，加氫站也將從現(xiàn)在的80座增加到2020年的160座以及2025年的320座。美國、德國等國家也在積極推動本國的氫能與燃料電池計劃。德勤咨詢估計，到2025年，美國和歐洲的氫燃料電池車將分別達到85萬輛、71萬輛。