2024年中国风电制氢行业发展现状

-1-2024年中国风电制氢行业发展现状内容概要：风电制氢技术主要涉及电氢转换和氢气运输两大关键技术，产业瓶颈也主要与这两个关键技术相关。从发展历程来看，我国的风电制氢起步相对较晚，整体可分为四个阶段：初期阶段、技术突破阶段、应用示范阶段、规模扩大阶段。其中，2023年至今属于规模扩大阶段，这一时期随着技术的进步和成本的降低，风电制氢项目开始实现商业化运营，氢能产量和应用规模不断扩大。关键词：风电制氢、海上风电制氢、电氢转换、制氢设备一、风电制氢行业概述风电制氢，就是将风力发出的电直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢气，通过电解水产生的氢气便于长期存储。据了解，用风力发电来电解水制备氢气，每生产1立方米氢气需要消耗电5.1-5.2千瓦时。其循环过程为：风力发电—电解水—制氢制氧—氢气能源—发电、制热、炊事、取暖、交通工具使用等。风电制氢不仅可以减少化石能源消耗，降低污染物排放，提升电网消纳能力，也可以实现风电与煤化工、石油化工的多联产。风电制氢技术主要涉及电氢转换和氢气运输两大关键技术，产业瓶颈也主要与这两个关键技术相关。电氢转换技术能够实现电能与氢能之间的相互转换，提高了可再生能源的利用率，为能源消纳提供了新的途径，减少了化石燃料的消耗。在氢气运输方面，主要有四种主流大规模氢气运输技术：输送气态氢气的管道、以氨形式运输的氢气、低温液化（LH2）、将氢储存在液态有机载体中（LOHC）。而后三种非管道技术常被成为氢载体。通常管道是输送大量氢气的低成本选择，在未来绿氢供应中发挥着重要作用。然而即使有专用的氢气管道，由于其路线固定，而大规模氢气需求在不同地区的高度分散，导致管道难以满足市场需求。更重要的是，当前全球跨国贸易大部分基于海路运输，很多场景不具备建设管道的条件。氢载体的灵活性和对长距离运输的适应性，使其更适合氢的跨国贸易。二、风电制氢行业发展历程从发展历程来看，我国的风电制氢起步相对较晚，整体可分为四个阶段：初期阶段、技术突破阶段、应用示范阶段、规模扩大阶段。2009-2014年属于初期阶段，这一时期主要集中在风电制氢技术的探索和研究，但由于技术和经济等方面的限制，风电制氢的发展较为缓慢。2015-2018年属于技术突破阶段，这一时期，随着技术的进步和经验的积累，中国风电制氢取得重大突破。2015年成功建设了首个海上风电制氢项目，利用海上风电场的电能进行电解水制氢，标志着技术突破的实现。2019-2022年属于应用示范阶段，我国风电制氢技术得到更广泛的应用和实践，多个风电制氢项目在全国范围内启动，涵盖了从风电场建设到氢能应用的完整链条。2023年至今属于规模扩大阶段，这一时期随着技术的进步和成本的降低，风电制氢项目开始实现商业化运营，氢能产量和应用规模不断扩大。同时我国出台了一系列政策和措施，鼓励和支持风电制氢技术的发展，推动其在能源、交通、化工等领域的广泛应用。三、风电制氢行业产业链风电制氢行业产业链的上游主要包括风电设备、制氢设备以及氢气储运设备等。风电设备是风电制氢的基础，提高稳定的电力供应，包括风力发电机组、塔筒、叶片等；制氢设备时风电制氢的核心，通过电解水等方式将风电转化为氢气，包括电解槽、气水分离器、压力调节器等；氢气储运设备则负责将制得的氢气进行安全、高效的储存和运输，包括高压气瓶、低温储存设备、氢气管道等。中游时风电制氢行业本身，包括利用上游提供的风电和制氢设备进行制氢的过程。此环节涉及的技术和设备复杂多样，对技术和设备的性能和质量要求较高。下游是指风电制氢行业的应用领域，包括交通运输、化工、冶金等行业，这些行业对氢能的需求量较高，是风电制氢产品主要消费市场。随着技术的进步和成本的降低，风电制氢行业有望得到广泛的应用。四、风电制氢重点企业新疆金风科技股份有限公司成立于1998年，是中国成立最早、自主研发能力最强的风电设备研发及制造企业之一。公司拥有风机制造、风电服务、风电场投资与开发三大主营业务以及水务等其他业务，为公司提供多元化盈利渠道。金风科技凭借在研发、制造风机及建设风电场所取得的丰富经验，不仅为客户提供高质量的风机产品，还开发出包括风电服务及风电场投资与开发的整体解决方案，能满足客户在风电行业价值链多个环节的需要。公司机组可适用于高温、低温、高海拔、低风速、海上等不同运行环境。在市场拓展方面，公司在巩固国内市场的同时积极拓展全球风电市场，发展足迹已遍布全球六大洲。2023年公司实现营业收入504.57亿元，同比增长8.66%；归属母公司净利润13.31亿元，同比下降44.16%。随着清洁能源和可持续发展理念的深入人心，以及风电场弃风限电现象的日益严重，金风科技开始积极探索能源转换方式，将风电制氢作为重要的研究方向。目前，公司在风电制氢方面已取得专利，如2023年11月，金风科技取得一项名为“制氢功率变换单元、制氢功率变换器及风力发电制氢系统”，授权公告号CN220087157U，申请日期为2023年1月。通过运用该专利，企业能够降低制氢功率变换器的扩容难度。五、风电制氢行业发展趋势风电制氢作为一种清洁、高效的能源转换方式，符合当前全球能源转型的大趋势。随着我国对气候变化和环境问题的关注度不断提高，政府部门也将积极寻求碳排放、推动绿色能源发展的途径。因此，加大对风电制氢行业的政策支持力度，将有助于推动能源结构的优化，促进经济的可持续发展。中国作为全球最大的氢气生产和消费市场，氢气生产主要以煤制氢、天然气制氢为主，风电制氢的占比微乎其微。然而，随着全球对绿氢发展呼声的不断高涨，以及中国风电装机量的迅猛增加，风电制氢作为更具消纳潜力的新载体和新场景，正逐渐成为新的风口。未来，风电制氢将逐渐从成本高昂、应用场景缺失中走出，迈向大规模应用的新时代。随着技术的进步和成本的降低，海上风电制氢的经济性逐渐凸显。电解水技术的改进提高了制氢效率，降低了制氢成本。海上风电场的规模化建设和运营也降低了单位成本，使得风电制氢项目更具竞争力。未来，海上风电制氢将逐渐成为行业重要的发展方向。中国风电制氢行业未来发展趋势