在现代化产业体系当中，绿氢产业上游连着风电、光伏等新能源产业，下游又应用在化工、冶金、交通等产业，对推动现代化产业体系的绿色转型有着重要作用。为顺应产业发展趋势，2023北京国际风能大会(CWP2023)首次设置“氢能与新能源产业高质量发展论坛”，聚焦绿氢上游产业，将主要从技术方面探讨绿氢制备的解决方案，氢能与风光可再生能源的耦合、氢能产业发展面临的机遇与挑战等角度进行探讨，助力我国氢能产业与新能源融合的高质量发展。
2023年10月18日上午，本届氢能与新能源产业高质量发展论坛成功举办。论坛由中关村氢能源燃料电池技术创新产业联盟秘书长卢琛钰主持，九位来自相关企业的专家代表发表了专题演讲。
赛迪顾问有限公司新能源产业研究中心总经理李龙先生发表了题为《中国氢能产业发展现状及趋势》的演讲。他指出，氢能作为二次能源的重要载体之一如今已经成为能源革命重要组成部分，发展氢能已经成为了全球共识，日本、美国、德国等世界主要国家都在纷纷出台各自的氢能战略。2022年全球氢气产量约为9477万吨，主要为天然气制氢、煤制氢及工业副产氢，使用CCUS技术及非化石能源的电解水制氢占比较低，仅占1.9%。
近年来，中国氢能从产量看，逐渐从高速增长态势转向高质量增长的情况。预计未来3年我国氢能产业将维持在7.4%左右增速情况，到2025年将有望突破4300万吨，同时，无论从中长期发展规划和技术发展趋势来看，未来清洁能源占比将会逐渐提高。然而，我国氢能发展仍面临多项关键政策和材料亟待突破、氢气使用经济性不高、基础和前沿研究人才缺口大等方面的发展障碍。预计未来中国氢能产业在以下方面会有较大发展潜力：一是多元化应用场景正在加快构建；二是氢燃料汽车应用会加速发展，且有望用于飞机和船舶；三是用于发电和储能，以及在建筑领域的热电联供应用等。
康明斯(中国)投资有限公司陆瑞先生分享了题为《PEM电解水制氢技术基于风光可再生能源的耦合》的演讲。他提到，目前市场电解水制氢的四种主流技术包括碱性(ALK)、质子交换膜(PEM)、阴离子交换膜(AEM)和固体氧化物(SOEC)，商业化程度较高的为前两种。PEM具备可再生能源响应好、成本低和能耗低等特点，并且与可再生能源市场方面产生耦合。
截至2022年，全国已建成以及规划在建可再生能源制氢产能达到了410万吨，其中大部分都是以风电光伏制氢一体化的项目。电解水制氢与可再生能源耦合具备一定的市场、技术和经济性等方面的支撑条件。首先，我国风电光伏资源分布于煤化工、石油化工重合度高，并且绿氢也可作为电网可变负载，提供了市场空间。其次，电解槽是支撑耦合的技术解决方案，可以做到整体响应的及时性。第三，以减少用电成本、提高设备利用率和增大项目规模等作为关键影响因素，适当条件下，绿氢具备与蓝氢具备竞争力。
江苏希倍优氢能源科技有限公司副总经理王耀辉先生的演讲题目为《绿氢降本增效的解决方案—高效节能的电解槽》。他提到，绿氢作为原料可以应用于合成氨、甲醇等制作，也可用于天然气产氢燃料等。当前市场中合成氨价格较高，市场空间大，但受港口液氨罐区吞吐量限制，绿氨的进出口量尚且有限。从工艺路线角度看，从新能源到制氢、合成氨可分为两块：第一从新能源到电网、到制氢的电力领域，面临着电网质量稳定问题和电价问题；第二从电解槽到合成氨的化工领域，面临变负荷的情况下的安全生产问题。同时，也需解决能耗问题，途径包括高性能隔膜、高性能电极涂层、电解槽结构形式和增加小时数等方式。
西安隆基氢能科技有限公司隆基氢能战略拓展总监薛蔚茹女士以《绿电+绿氢，助力实现碳中和》为题，介绍了隆基在绿氢制造方面的技术方案。隆基于2021年成立氢能公司并快速实现了电解槽生产下线，其发布的隆基Hi 技术最低电耗可达4.0。主要的技术特点包括过温度控制、降低过电势、维持系统损耗以及降低小时电阻等。在降低LCOH方面，主要通过氢的装备，土建工程以及工程应用三面来实现。
西门子能源有限公司可再生能源系统事业部总监解玉平先生的演讲题目为《可再生能源制氢及P2X解决方案》。解先生从系统集成角度分享了西门能源在系统优化方面的案例与经验。他认为，一定程度上对于离网项目，碱液和PEM耦合将是比较理想的方案，可以理解为80%或者85%左右碱液配上百分之十几左右的PEM，是相对比较有机的状态。在下游端，他认为合成甲醇、合成氨是未来很大的方向，已做成全球链条最长的合成甲醇、合成汽油项目，并且努力做更上一层的系统集成领域。此外，在海上风电制氢领域，西门子能源已在国内开展工作，且充满期待。
中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司国际业务总监连晓飞先生做了名为《氯氢制备产业发展现状与展望》的演讲。他指出，目前我国以化石燃料制氢为主，工业副产氢为辅，电解水制氢现在受限于成本，在整个能源体系中占比不是很高。但其具备无碳排放的特点，较其他制氢方式优点突出。预计2030年可再生能源制氢占到15%。随着技术的发展，可再生能源发电成本进一步降低，到2050年可以占比70%以上。按照地区来分布，亚太地区中国电解水技术非常具有价格和效率的竞争力，有望成为世界最大的绿氢市场。日本、韩国、欧盟属于氢能源消费国，澳大利亚、南美、中东地区自定位为绿氢出口国。
连总提出了关于绿氢制备技术的四个关注点，包括：一是，不单纯提高产量，而是从电极侧、隔膜、电解槽结构，从本质上提高电解槽的性能；二是，规模化可再生能源组成形式，提高单体产能来降低设备成本和运营成本；三是，关注能流模型，余热的利用；四是，从安全和控制方面来进行技术方面的提升。
中车株洲所时代电气供电产品技术部部长陈洁莲女士演讲的题目是《绿电制氢电源解决方案》。她指出，从国内电解槽的参数分析，从响应侧需要跟随新能源电力变化，并且在一些特殊场景可以满足电力调峰需求。另一方面，在电能质量上做非常大的负荷，需要满足比较好的功率因素，比较好的电流斜坡试配新能源电力需求。从负载侧而言，比较低的电压和电流波指向比较好的电解槽能耗，同时也是比较宽的条件范围需求。
基于新型电力系统，未来在发电侧要求全面可观、可测、可控，在电网侧需要比较好的调节体系，在用电侧需要聚合海量可调节资源去支撑实时动态响应。未来，我认为制氢它是比较好的可调节资源，基于IGBT会更加适配新型电力系统快速执行和柔性互联要求。长远而言，晶闸管方案和IGBT方案会长期共存，但是我们认为全控方案是趋势。
阳光氢能科技有限公司解决方案总监龙翔飞先生演讲的题目是《可再生能源柔性制氢解决方案》。他介绍到，阳光氢能基于电子技术、电化学技术、能量管理技术以及控制技术5大技术打造了3款制氢的核心产品，IGBT的制氢电源以及软件层面智慧管理系统。解决方案的特点是灵活、高效、友好，灵活指跟可再生能源耦合的过程中速度更快，条件更宽；高效指不仅从电解槽的效率，而是从整个系统角度能耗更低；友好是我们跟电网的结合以及用户操作和环境的友好。可再生能源能源典型的拓扑，通过光伏逆变器、变压器上网，到IGBT执行电源之后给电解槽提供电解水，最后产生的氢气再到下游应用。
金风绿色能源化工科技(江苏)有限公司战略市场开发部副部长薛志恒先生演讲的题目是《新能源制加氢一体化产品和解决方案》。他指出，在过去十几年的时间里，更多着眼点还是从电力角度来解决减碳的问题，导致电力部门非化石能源比例持续提升，在终端能源消费领域电能比重持续提升，不难发现，可再生能源+电气化不是脱碳的全部，当今这个时间点需要可再生能源+电气化减碳路线来解决上述场景当中没有办法用电力脱碳的问题，利用可再生能源制氢便是之一。
他指出，金风提的解决方案更大程度上依托于20多年在风电领域所做的一些积累，保障在风电制氢以及绿色化工工艺当中作为重大支持。首先是智能风机对于电解槽有实时感应调节，为下端制氢提供稳定电力供应。同时，利用自有化学储能产品，与风机电解槽形成更高程度的适配性。对于制氢控制系统，单独研发了制氢控制系统，形成联动得到更加平稳的电解环境。并且针对氢储运困难大的问题，提出制加氢一体化解决方案，已在一些地区得以应用。
原标题：CWP 2023 | 氢能与新能源产业高质量发展论坛