光伏企業(yè)為何要腳踩光伏、氫能兩條船？

光伏企業(yè)錨定氫能的首要原因是為了打開增長新空間。氫能作為清潔、高效、安全、可持續(xù)的新能源，被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉搭愋椭唬谀茉?、交通、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，有著巨大的市場潛力。2020年，中國氫氣產(chǎn)量2050萬噸。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計，到2050年氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求量接近6000萬噸，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬億元。

各地密集出臺的氫能產(chǎn)業(yè)政策對光伏企業(yè)也充滿了誘惑。近一年來，地方政府積極布局氫能產(chǎn)業(yè)。目前，上海、北京、山東、重慶、天津等10余個省份已發(fā)布規(guī)劃，明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標，并制定實施產(chǎn)業(yè)發(fā)展獎勵政策，因地制宜發(fā)展氫燃料電池產(chǎn)業(yè)。這些措施將促進上游技術(shù)突破、驅(qū)動下游應(yīng)用及基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展?？缃鐨淠艿墓夥髽I(yè)可獲得更多的政府支持，降低啟動成本。

光伏企業(yè)開展氫能業(yè)務(wù)還具有獨特的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。與用化石燃料制灰氫、藍氫不同，用清潔能源電解水制綠氫，其生產(chǎn)過程基本不產(chǎn)生溫室氣體，是更為清潔的氫氣，而目前我國綠氫占比僅為4%。在我國太陽能富集區(qū)域發(fā)展光伏電解水制氫，還可以有效解決棄光現(xiàn)象，避免資源浪費，同時也可降低制氫成本。從中長期看，可再生能源成本仍有大幅下降空間，如按每千瓦時0.11元電價計算，電解水制氫成本將至少下降一半，與化石能源制氫相比更具競爭力。

光伏電價不斷創(chuàng)新低推動綠氫發(fā)展

光伏企業(yè)開展氫能業(yè)務(wù)還具有獨特的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。與用化石燃料制灰氫、藍氫不同，用清潔能源電解水制綠氫，其生產(chǎn)過程基本不產(chǎn)生溫室氣體，是更為清潔的氫氣，而目前我國綠氫占比僅為4%。在我國太陽能富集區(qū)域發(fā)展光伏電解水制氫，還可以有效解決棄光現(xiàn)象，避免資源浪費，同時也可降低制氫成本。從中長期看，可再生能源成本仍有大幅下降空間，如按每千瓦時0.11元電價計算，電解水制氫成本將至少下降一半，與化石能源制氫相比更具競爭力。

行業(yè)分析機構(gòu)標普全球普氏援引PhilippeMalbranche的話稱，目前，可再生能源電解水制氫項目成本的2/3都來自于電解水所需的能耗，另1/3則來自于電解槽。這意味著，風電、光伏等可再生能源本身的發(fā)電成本是目前綠氫生產(chǎn)成本的主要來源，要降低綠氫成本，重點就在于降低綠電成本。

“實際上，目前，部分國家、部分地區(qū)的光伏發(fā)電成本已經(jīng)能夠達到0.01美元-0.12美元/千瓦時，這一光伏發(fā)電報價已經(jīng)足夠讓綠氫具備經(jīng)濟性以及大規(guī)模發(fā)展的潛力，這也讓光伏制氫達到了規(guī)?；l(fā)展的‘臨界點’?！盤hilippe Malbranche稱。

以海灣地區(qū)為例，據(jù)國際可再生能源署測算，2020年初，卡塔爾電力與水電公司的光伏電站項目成交電價已低至0.0157美元/千瓦時，低廉的光伏成本已有望讓海灣地區(qū)成為綠氫出口熱土。

不僅如此，根據(jù)標普全球普氏今年8月發(fā)布的一份評估報告，在澳大利亞南部地區(qū)，部分時段存在光伏發(fā)電過剩的現(xiàn)象，利用光伏發(fā)電生產(chǎn)氫氣與氨氣能夠消耗掉過剩電力，綠氫、綠氨項目甚至抵消了部分電力消納成本，這也讓光伏制氫的經(jīng)濟性進一步提高。

在此情況下，隨著全球電解水制氫裝備制造成本逐步下降，光伏制氫成本將有望突破2美元/千克大關(guān)，降至1.5美元-2美元/千克的水平，較目前普遍高于3美元/千克的生產(chǎn)水平大幅下降。

2025年前光伏制氫成本或再降五成

在電解槽方面，據(jù)伍德麥肯茲最新發(fā)布的預(yù)測，到2025年，全球堿性電解槽制氫和質(zhì)子交換膜電解槽制氫成本預(yù)計將分別下降35%和50%，固體氧化物水電解槽成本預(yù)計“也將在未來六至八年里出現(xiàn)顯著下降”。該機構(gòu)分析認為，電解水制氫規(guī)模、市場參與者的增加以及更高的自動化程度都將成為推動電解槽制造降本的因素。

Bridget vanDorsten表示，項目初始投資的減少將有助于降低氫氣的生產(chǎn)成本，加上市場上愈加廉價的可再生能源采購協(xié)議和綠電利用水平，具有競爭力的可再生能源電解水制氫市場潛力已經(jīng)開始釋放。比如，在可再生能源資源豐富的國家，可再生能源電力成本甚至有望進一步降至0.01美元/千瓦時的水平，綠氫成本也能隨之穩(wěn)定在1美元/千克的水平。

隨著全球各國不斷擴大光伏裝機量，光伏制氫項目也在不斷上馬，業(yè)界普遍預(yù)測，未來十年內(nèi)光伏制氫市場規(guī)模將進一步擴大，甚至有望“反哺”光伏，成為推動全球光伏裝機增長的新動力。

根據(jù)國際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2020年，全球電解水制氫產(chǎn)能約為30萬千瓦，其中所用能源主要是可再生能源電力。另外，從目前各國已規(guī)劃的綠氫新項目來看，總計約有30個國家規(guī)劃了新的電解水制氫產(chǎn)能，預(yù)計到2026年，全球電解水制氫產(chǎn)能將達到1700千瓦時，可推動可再生能源電力額外新增1800萬千瓦以上的裝機量。其中，中國、智利、西班牙以及澳大利亞將成為未來五年內(nèi)可再生能源制氫新增產(chǎn)能的主導力量，市場份額將占到全球總量的85%以上。

當前，無論是從技術(shù)儲備還是產(chǎn)業(yè)規(guī)模而言，氫能產(chǎn)業(yè)都走到了爆發(fā)的臨界點。在不少光伏企業(yè)看來，只有提前布局氫能，才能贏得未來。但與光伏不同，氫能產(chǎn)業(yè)鏈條更長，技術(shù)要求更高，且缺乏清晰的商業(yè)模式，還需在政策與資本的助推下，實現(xiàn)技術(shù)與商業(yè)化的持續(xù)突破，氫能崛起注定是一場持久戰(zhàn)。

對于光伏企業(yè)來說，要啃下氫能這塊“硬骨頭”，需要拿出“二次創(chuàng)業(yè)”的決心。

Warum sollten Photovoltaik-Unternehmen auf die beiden Schiffe Photovoltaik- und Wasserstoffenergie einsteigen?

Photovoltaik-Unternehmen verankern vor allem Wasserstoff, um neue Wachstumsfelder zu er?ffnen. Als saubere, effiziente, sichere und nachhaltige neue Energie gilt Wasserstoff-Energie als eine der potenzialsten Energiearten des 21sten Jahrhunderts und hat ein enormes Marktpotenzial in den Bereichen Energie, Verkehr und industrielle Produktion. In 2020-Jahren wird Chinas Wasserstoffproduktion 20,5 Millionen Tonnen erreichen. Nach der Vorhersage der chinesischen Wasserstoff-Energie-Allianz, um 2050, Wasserstoff-Energie wird mindestens 10% von Chinas Terminal-Energiesystem ausmachen, die Nachfrage nach Wasserstoff ist nahe 60 Millionen Tonnen, und der j?hrliche Output-Wert der industriellen Kette betr?gt etwa 12 Billionen Yuan.

Auch für Photovoltaik-Unternehmen ist die von verschiedenen Regionen intensiv herausgegebene Politik der Wasserstoff-Energiewirtschaft verführerisch. Im vergangenen Jahr haben Kommunen die Wasserstoffenergieindustrie aktiv organisiert. Derzeit haben mehr als zehn Provinzen einschlie?lich Shanghai, Peking, Shandong, Chongqing und Tianjin Pl?ne ver?ffentlicht, um die Entwicklungsziele der Wasserstoffenergieindustrie zu kl?ren, Anreize für die industrielle Entwicklung zu formulieren und umzusetzen und Wasserstoffbrennstoffzellenindustrie entsprechend den lokalen Bedingungen zu entwickeln. Diese Ma?nahmen werden technologische Durchbrüche im Vorfeld f?rdern und die Entwicklung nachgelagerter Anwendungen und Infrastrukturen vorantreiben. Photovoltaik-Unternehmen mit grenzüberschreitender Wasserstoffenergie k?nnen mehr staatliche Unterstützung erhalten und Anlaufkosten senken.

Auch Photovoltaik-Unternehmen haben einzigartige industrielle Vorteile bei der Entwicklung des Wasserstoffenergiegesch?fts. Anders als bei der Produktion von grauem Wasserstoff und blauem Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen produziert der Produktionsprozess von grünem Wasserstoff aus sauberem elektrolytischem Wasser im Grunde keine Treibhausgase, das ist sauberer Wasserstoff. Derzeit betr?gt der Anteil an grünem Wasserstoff in China nur 4%. Die Entwicklung der photovoltaischen elektrolytischen Wasserstoffproduktion in Chinas Solarenergie-Anreicherungsgebieten kann auch das Ph?nomen der Lichtaufgabe effektiv l?sen, Ressourcenverschwendung vermeiden und die Kosten der Wasserstoffproduktion senken. Mittel- und langfristig k?nnen die Kosten für erneuerbare Energien noch deutlich gesenkt werden: So werden beispielsweise aufgrund des Strompreises von 0,11 Yuan pro kWh die Kosten für die Wasserstoffproduktion aus elektrolytischem Wasser um mindestens die H?lfte gesenkt, was im Vergleich zur Wasserstoffproduktion aus fossilen Energien wettbewerbsf?higer ist.

Photovoltaik-Strompreis auf einem neuen Tiefstand, um die Entwicklung von grünem Wasserstoff zu f?rdern





Auch Photovoltaik-Unternehmen haben einzigartige industrielle Vorteile bei der Entwicklung des Wasserstoffenergiegesch?fts. Anders als bei der Produktion von grauem Wasserstoff und blauem Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen produziert der Produktionsprozess von grünem Wasserstoff aus sauberem elektrolytischem Wasser im Grunde keine Treibhausgase, das ist sauberer Wasserstoff. Derzeit betr?gt der Anteil an grünem Wasserstoff in China nur 4%. Die Entwicklung der photovoltaischen elektrolytischen Wasserstoffproduktion in Chinas Solarenergie-Anreicherungsgebieten kann auch das Ph?nomen der Lichtaufgabe effektiv l?sen, Ressourcenverschwendung vermeiden und die Kosten der Wasserstoffproduktion senken. Mittel- und langfristig k?nnen die Kosten für erneuerbare Energien noch deutlich gesenkt werden: So werden beispielsweise aufgrund des Strompreises von 0,11 Yuan pro kWh die Kosten für die Wasserstoffproduktion aus elektrolytischem Wasser um mindestens die H?lfte gesenkt, was im Vergleich zur Wasserstoffproduktion aus fossilen Energien wettbewerbsf?higer ist.





Der Industrieanalyst S.P global Platts zitierte Philippe Malbranch, dass gegenw?rtig 2,3 der Kosten für das elektrolytische Wasser-Wasserstoff-Produktionsprojekt erneuerbarer Energien aus dem Energieverbrauch stammt, der von elektrolytischem Wasser ben?tigt wird, und das andere 1,3 von elektrolytischer Zelle stammt. Dies bedeutet, dass die Stromerzeugungskosten erneuerbarer Energien wie Windkraft und Photovoltaik die Hauptquelle für die Erzeugungskosten für grünen Wasserstoff sind. Um die Kosten für grünen Wasserstoff zu senken, liegt der Fokus auf der Senkung der Kosten für grünen Strom.


"Tats?chlich k?nnen die Kosten für die Photovoltaik-Stromerzeugung in einigen L?ndern und Regionen derzeit US$0,01-0,12/kwh erreichen. Diese Notierung für Photovoltaik-Stromerzeugung reicht aus, um grünen Wasserstoff wirtschaftlich zu machen und das Potenzial für eine gro?fl?chige Entwicklung zu haben, wodurch auch die Photovoltaik-Wasserstoff-Produktion den "kritischen Punkt" der gro?fl?chigen Entwicklung erreicht." Philippe Malbranch sagte.

Am Beispiel der Golfregion ist laut Berechnung der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien Anfang 2020 der Transaktionspreis für das Photovoltaik-Kraftwerksprojekt des katarischen Strom- und Wasserkraftunternehmens bis zu US$0,0157/kwh gewesen, und die niedrigen Photovoltaik-Kosten werden die Golfregion zu einem hei?en Land für den Export von grünem Wasserstoff machen.

Darüber hinaus gibt es laut einem Bewertungsbericht, der von S.P global Platts im August dieses Jahres ver?ffentlicht wurde, einen überschuss an Photovoltaik-Stromerzeugung in einigen Perioden in Südaustralien. Die Nutzung von Photovoltaik-Stromerzeugung zur Herstellung von Wasserstoff und Ammoniak kann überschüssigen Strom verbrauchen. Grüner Wasserstoff und grüne Ammoniak Projekte kompensieren sogar einige Stromverbrauchskosten, was die Wirtschaftlichkeit der photovoltaischen Wasserstoff-Produktion weiter verbessert.

In diesem Fall wird mit dem allm?hlichen Rückgang der Herstellungskosten von globalen elektrolytischen Wasserwasserstoff-Produktionsanlagen erwartet, dass die Kosten der photovoltaischen Wasserstoff-Produktion die Marke $2,kg überschreiten und auf das Niveau von $1,5,2,kg fallen, das deutlich niedriger ist als das aktuelle Produktionsniveau im Allgemeinen h?her als $3,kg.

Bis 2025 k?nnen die Kosten der photovoltaischen Wasserstoffproduktion um weitere 50%gesenkt werden

In Bezug auf Elektrolysator wird gem?? der neuesten Vorhersage, die von Holz Mackenzie ver?ffentlicht wurde, bis 2025 erwartet, dass die globalen Kosten der Wasserstoffproduktion durch alkalischen Elektrolysator und Protonentauschmembranelektrolysator um 35% bzw. 50% sinken, und die Kosten für Festoxid-Wasser-Elektrolysator werden voraussichtlich "auch in den n?chsten sechs bis acht Jahren signifikant sinken". Nach der Analyse der Agentur werden das Ausma? der Wasserstoffproduktion aus elektrolytischem Wasser, der Anstieg der Marktteilnehmer und ein h?herer Automatisierungsgrad Faktoren sein, die die Kostensenkung bei der Herstellung von elektrolytischen Zellen f?rdern.

Bridget van dorsten sagte, dass die Reduzierung der anf?nglichen Investition des Projekts dazu beitragen wird, die Produktionskosten von Wasserstoff zu senken. Beispielsweise wird in L?ndern, die reich an erneuerbaren Energiequellen sind, sogar erwartet, dass die Kosten für erneuerbare Energie weiter auf das Niveau von US $0,01/kwh sinken, und die Kosten für grünen Wasserstoff k?nnen sich dann auf dem Niveau von US $1 bis kg stabilisieren.

W?hrend L?nder auf der ganzen Welt ihre Kapazit?ten für Photovoltaik-Anlagen weiter ausbauen, werden auch Projekte für die Produktion von Photovoltaik-Wasserstoff gestartet. Die Branche prognostiziert im Allgemeinen, dass das Ausma? der Photovoltaik-Wasserstoff-Produktion in den n?chsten zehn Jahren weiter zunehmen wird. Es wird sogar erwartet, dass sie Photovoltaik "zurückspeisen" wird und zu einer neuen treibenden Kraft wird, um das Wachstum der globalen Photovoltaik-installierten Kapazit?t zu f?rdern.

Nach den von der Internationalen Energieagentur ver?ffentlichten Daten betr?gt die globale Wasserstoffproduktionskapazit?t von elektrolytischem Wasser bis 2020 etwa 300000 kW, wovon die Energie haupts?chlich erneuerbare Energie ist. Darüber hinaus haben insgesamt rund 30-L?nder neue Wasserstoffproduktionskapazit?ten aus elektrolytischem Wasser geplant. Es wird gesch?tzt, dass bis 2026 die globale Wasserstoffproduktionskapazit?t aus elektrolytischem Wasser 1700 kwh erreichen wird, was die zus?tzliche installierte Kapazit?t erneuerbarer Energien von mehr als 18-Millionen KW f?rdern kann. Unter ihnen werden China, Chile, Spanien und Australien in den n?chsten fünf Jahren zu den führenden Kr?ften bei der neuen Kapazit?t der Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energien werden, und der Marktanteil wird mehr als 85% der globalen Gesamtsumme ausmachen.

Gegenw?rtig hat die Wasserstoffenergieindustrie sowohl hinsichtlich der technischen Reserven als auch des industriellen Umfangs den kritischen Explosionspunkt erreicht. Aus Sicht vieler Photovoltaik-Unternehmen kann nur das Layout der Wasserstoffenergie im Vorfeld die Zukunft gewinnen. Im Gegensatz zur Photovoltaik ist die Wasserstoffindustrie jedoch l?nger, die technischen Anforderungen sind h?her und es fehlt an einem klaren Gesch?ftsmodell. Es ist auch notwendig, einen kontinuierlichen Durchbruch in Technologie und Kommerzialisierung mit Hilfe von Politik und Kapital zu erreichen. Der Aufstieg der Wasserstoffenergie ist ein langwieriger Krieg.

Für Photovoltaikunternehmen, um den "harten Knochen" der Wasserstoffenergie zu knabbern, müssen sie die Entschlossenheit des "sekund?ren Unternehmertums" zeigen.