隆基股份帶頭跨界,“風光”造氫是門好生意?

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過去一年,新能源賽道最熱門的看點之一,當屬風電光伏+氫能這對綠色“奇兵”的強強聯盟。

2021年3月底4月初,隆基股份創始人親自掛帥,聯手朱雀投資進軍氫能領域的訊息,一下子點燃了風電光伏跨界造氫的火熱態勢。

氫能板塊也隨之迎來大漲。4月6日,同花順氫能源概念板塊指數逆勢收漲5.23%。其中,厚普股份(300471.SZ)、美錦能源(000723.SZ)、雄韜股份(002733.SZ)等龍頭概念股漲停。

在隆基股份前後,陽光電源(300274.SZ)、晶科科技(601778.SH)、寶丰能源(600989.SH)和天合光能(688599.SH)等光伏企業,以及金風科技(002202.SZ)等風電企業,也紛紛進軍氫能產業。

在3060雙碳目標帶動下,氫能產業迎來崛起。在生產、使用過程中接近零碳排放的綠氫,成為重點發展物件。而利用風能、太陽能產生的綠電通過“電解水”制氫,則被視為製造綠氫最具潛力的產業之一。

然而,資本市場的狂熱難掩綠氫產業面臨的諸多難題。一直以來,高企的成本使得綠氫製造遲遲未能實現規模化發展,而規模化受限又反過來制約了成本下降速度和空間。

從綠電到綠氫的跨界,對光伏風電企業而言,不僅是業務領域的拓展,更是對其技術儲備、資金實力的巨大考驗。

雖然政策的助力有利於打破成本與規模之間的雙向制約,但在下游應用場景尚不豐富的情況下,要通過需求帶動產業規模化發展,依然有不小阻力。對於積極佈局的“風光”巨頭們來說,跨界造氫真的是門 好生意 嗎?

押注造氫為哪般

基於能量密度高、產物無汙染等特性,氫能被認為是實現“碳中和”目標的關鍵抓手,在未來將逐步取代統治能源體系多年的化石燃料。

不過,氫能本身也有一個“致命”侷限:作為二次能源,氫能需要通過消耗其他能源來製取。

根據氫能生產來源和生產過程中的碳排放情況,人們將對應的氫命名為“灰氫”(通過石油、煤炭等化石燃料製取)、“藍氫”(在灰氫的基礎上,應用碳捕捉、碳封存技術製取)、“綠氫”(可再生能源電解水製取)。

億歐EqualOcean分析師劉媛介紹道:“目前主流的制氫方式是‘灰氫’,更低碳的‘藍氫’和‘綠氫’將是更好的技術路線。其中,綠氫生產可以最大程度地減少碳排放,但現階段仍不具備成本競爭優勢。”

正是由於這個矛盾點,氫能在國內乃至全球推進多年,依然沒有突破性進展。

作為“電解水”制氫的分支,風電光伏造氫在我國並非新鮮事,相關企業也早有儲備。比如陽光電源方面就表示,早在2016年公司內部就成立了氫能研究小組;隆基股份總裁李振國也稱,隆基在2018年就開始關注和佈局可再生能源電解水制氫。

“風光+氫能”之所以能在2021年掀起一波市場高潮,離不開“碳中和”的帶動。

應對氣候變化、減少碳排放已成為全球主要發展議題,多個主要國家、經濟體都發布了氫能產業發展戰略規劃。在我國,推動氫能產業發展已成既定趨勢,隨之而來的將是快速增長的氫能源需求。而製取過程無碳排放的綠氫,也將迎來更廣闊的市場。

根據中國氫能聯盟預測,到2030年,我國氫氣的年需求量將達到3715萬噸,在終端能源消費中佔比約為5%。到2060年,我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右,在終端能源消費中的佔比約為20%。

市場藍海在前,企業自然有押重注的動力。不過,對光伏風電企業而言,跨界造氫不僅是為自身發展找到新的業務增長點,更是對原有綠電業務的優化、補充。

近幾年,風電光伏行業在政策帶動下取得快速發展。隨著產業規模化推進,風電光電的成本也在不斷降低。在2021年,風電光電跨入平價上網時代,這也意味著,成本將不再成為行業規模化發展的主要障礙,而一直以來存在的電網消納問題將是行業接下來要面臨的主要矛盾。

現階段,國家主管部門主張風電光伏就地消納,但現實是,我國規模化的風電和光伏基地都在欠發達省份(包括新疆、甘肅、內蒙古等),對風光電的消納非常有限。

基於這一背景,儲能被視為解決風電光伏遇到的消納問題的有效途徑。

劉媛指出:“氫能作為一種儲能介質,具有比鋰電池儲能更高的能量密度,將風電光電轉換為氫能,能以低於化學儲能的成本,實現跨天、跨周甚至跨月跨季度的儲能。”

因此,在風電和光伏發電的聚集區建設大規模風電/光伏制氫基地,不但可以消納不穩定的風光電,在氫能巨大的市場需求面前,風電光伏企業也能借此搶佔先機。然而,跨界造氫,是否真如想象中的美好?

能源“永動機”成本之困

理想狀態下,風電光伏制氫,就類似一臺清潔能源“永動機”:將可再生能源(太陽能、風能)轉化為綠電,在電解水裝置裡產生綠氫,氫氣在終端場景應用產生熱量,過程中不產生溫室氣體,從源頭上實現零碳。

按理說,風光制氫是互利雙贏的絕佳環保發展路徑。然而,理想豐滿,現實往往骨感。

現階段,氫氣的製取主要有三種技術路線:一是以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫;二是以焦爐煤氣、氯鹼尾氣、丙烷脫氫為代表的工業副產氣制氫;三是電解水制氫。

根據中國氫能聯盟《中國氫能源及燃料電池產業白皮書 2020》,目前,我國氫氣供給結構中,約77.3% 來自於化石能源制氫,21.2%來自工業副產氫,僅1.5%由電解水制氫提供。

利用光伏風電等可再生能源的棄電造氫,在碳排放量方面雖然具有絕對優勢,但現階段綠氫生產的經濟性相比灰氫、藍氫並不突出。於氫能消耗方而言,當環保任務還不是硬指標的時候,經濟性自然成為選擇的首要參考要素。

對於風電光伏制氫而言,成本競爭力無疑是決定行業發展的關鍵。

此前,隆基股份相關負責人曾提到:光伏制氫的主要成本在於電費價格、裝置製造成本及能耗,其中70%的成本構成受電費影響。晶科能源副總裁錢晶也在接受媒體採訪時指出:光伏電價若超過0.35元一度電,光伏制氫優勢就不大。

參考中國氫能聯盟資料,以每千克制氫成本來看,化石能源制氫和工業副產氫有明顯優勢。而只有當用電價格在0.1元/kwh的水平時,電解水制氫才具有可與前兩者PK的成本優勢。

如前所述,電解水制氫的經濟性取決於電費價格,這也成了光伏風電企業進軍氫能的一大優勢。

資料顯示,2020年我國陸上風電度電成本約為0.32元/kwh,較2010年下降27%;光伏的度電成本雖然還是較高,但近幾年也來到0.3-0.5元/kwh的水平。

不過,除了制氫環節的用電成本、裝置成本之外,實際應用中,氫能儲存、運輸等環節的成本也是不小的挑戰。

由於我國光伏風電站都在較為偏遠的地區,產生的氫氣要加以應用,必然需要通過交通管道運輸到東部地區等氫能需求較大的地方。

然而,目前我國氫能源車載運輸的基礎裝置還不完善,加氫站也主要依賴進口,這讓氫能的交付、應用成本居高不下,現階段還需要依賴政策補貼來推進產業發展。

對於跨界佈局的企業而言,發展前期大規模的成本投入將不可避免。

綠氫還不是一門好生意

眼下,風光制氫還談不上太好的經濟效應,但該模式在全球範圍內越來越受重視。

據國際能源署(IEA)的報告,目前全球綠氫生產正在快速推進中。資料顯示,2020年全球電解制氫專案的裝機規模合計為300兆瓦,相應的氫氣產能約為2.3萬~4萬噸。

從IEA《全球氫能專案資料庫》中幾十個國家的1317個氫能專案資料來看,到2026年,全球已規劃建設的電解制氫產能規模可達到16.7吉瓦(1吉瓦=10億瓦=1000兆瓦=1百萬千瓦),即2021~2026年的年均增長率為123%。

2021年以來,我國“風光制氫”產業推進步伐也在加速。

目前,張家口的冬奧風光互補制氫專案已經啟動,我國首個萬噸級光伏綠氫示範專案也是全球在建的最大光伏綠氫生產專案——中國石化新疆庫車綠氫示範專案,也在2021年11月30日正式啟動建設,投產後年產綠氫可達2萬噸。

跨入2022年,國家政策推動力度也在明顯加大。1月4日,國家能源局、工信部、住建部、交通運輸部、農業農村部聯合印發《智慧光伏產業創新發展行動計劃(2021-2025年)》提出,支援智慧光伏制氫等試點示範專案建設,加快開展制氫系統與光伏耦合技術研究。

然而,“風光制氫”無法一蹴而就,除了在技術上尋求突破之外,更要以需求帶動產業規模化發展,爭取進一步降低成本的空間,如此一來,電解水制氫才能較化石燃料制氫更具備成本優勢。

過去幾年,氫能的終端應用場景在日漸豐富,其中,交通運輸領域的應用規模更是在穩步提升。氫燃料電池相比動力電池,在續航能力、低溫環境耐受力、加註速度等方面更具優勢,未來將在貨用卡車、長途汽車等領域有廣闊的應用空間。

目前,我國正在大力推進氫燃料電池汽車產業發展,示範城市群的落地也成為推動氫燃料汽車發展的關鍵。

但不可迴避的是,在電動車已大行其道的當下,氫燃料汽車普及或許沒有想象中的順利。而氫能在能源、工業等領域的應用也還處於起步階段,這也意味著,氫能特別是綠氫的產業化、規模化發展還有很長的路要走。

寫在最後

儘管行業尚處於發展早期,但在全球應對氣候之戰的大背景下,氫能作為實現“碳中和”的重要抓手已是全球共識,國內氫能產業發展也已進入快車道。風電光伏企業選擇跨界制氫,正是對未來既定趨勢的押注。

在全球多個主要國家的積極推動下,風光造氫技術將逐步走向成熟,產業成本也將迎來進一步下降空間。當然,國內氫能產業實際的發展狀況還沒到理想水平,短期來看,風光造氫未必是一門好生意。

而隆基股份等光伏風電巨頭入局綠氫賽道,不管能否複製其在綠電領域的成績,大企業們的到來,對產業的發展都有正向示範作用,將帶動更多企業參與到這場造氫活動中來,加速行業發展。

參考資料:

1、國聯證券,《綠氫——風正帆懸,平價在望 》

2、徐碩、餘碧瑩,《中國氫能技術發展現狀與未來展望》

3、銀河證券,《氫能源專題報告:新能源、輕能源、氫能源》

4、中國氫能聯盟,《中國氫能源及燃料電池產業白皮書2020》

5、世紀新能源網,孫凌偉,《隆基、協鑫、陽光紛紛入局,行業規模超10萬億 光伏巨頭的另一個戰場》

本文來自微信公眾號 “億歐網”(ID:i-yiou) ,作者:林澤玲,36氪經授權釋出。