你有沒有想過一個(gè)問題:中國(guó)光伏板鋪了快7億千瓦,每年還在以2億千瓦的速度瘋長(zhǎng),有些地方中午的電價(jià)已經(jīng)跌到一毛五,甚至被電網(wǎng)拒收——太陽(yáng)在頭頂白白燒著,電發(fā)出來了卻沒人要。
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那拿這些多余的電去電解水制氫,豈不是一箭雙雕?了解完之后我只想說:想法很美,現(xiàn)實(shí)……很骨感。
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一、便宜到白菜價(jià)的光伏電,為什么喂不飽氫能?
先說一個(gè)讓所有光伏從業(yè)者又愛又恨的事實(shí):中國(guó)的光伏電已經(jīng)便宜到令人發(fā)指。光伏組件從2022年的2塊錢一瓦,直接腰斬到現(xiàn)在的八毛多。風(fēng)電也好不到哪去,10MW級(jí)大風(fēng)機(jī)批量上馬以后,內(nèi)蒙古一口氣下了880臺(tái)訂單,EPC報(bào)價(jià)干到兩塊一,全行業(yè)嚇到手抖。
算一筆賬:在三北地區(qū),光伏度電成本不到4分錢,風(fēng)電更狠,只有3分。加上財(cái)務(wù)成本和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,綜合下來也就一毛左右。這是什么概念?十年前的十分之一。
電便宜了,拿來制氫總行吧?對(duì)不起,電便宜不代表氫便宜。電解水制一公斤氫氣,耗電55到65度。咱按60度算,電價(jià)一毛,光是電費(fèi)就是6塊。聽著還行?問題是這只是電費(fèi)。設(shè)備折舊、廠房建設(shè)、人工運(yùn)維、水資源消耗……全加上去,一公斤綠氫的成本直奔20塊往上。
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而煤化工搞出來的灰氫呢?8到10塊錢一公斤。差距不是一星半點(diǎn),是直接翻倍。你是化工廠老板,你買誰(shuí)的?
更要命的是,電解槽這東西和光伏的脾氣完全不對(duì)付。光伏說發(fā)就發(fā),說停就停,晴天暴增,陰天暴跌。可電解槽是個(gè)嬌貴的少爺,它要的是穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)碾娏鳎龈吆龅退懿涣恕p則效率暴跌,重則設(shè)備壽命腰斬,最嚴(yán)重的還會(huì)出安全事故。
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有人可能會(huì)說:那就用儲(chǔ)能把電捋順了再制氫唄。好,抽水蓄能效率75%,鋰電池儲(chǔ)能加進(jìn)去,成本再疊一層。原本一毛錢的電,經(jīng)過這么一折騰,到了電解槽手里可能就變成三四毛了。那綠氫的價(jià)格直接奔著三四十去了。
光伏電的便宜,在氫能這條路上根本沒傳導(dǎo)下去。
二、5000億砸下去,為什么項(xiàng)目一個(gè)比一個(gè)安靜?
說出來你可能不信,風(fēng)光制氫這個(gè)概念已經(jīng)熱了好幾年了,2023年開工和規(guī)劃的項(xiàng)目總投資就超過2800億,加上后續(xù)的制甲醇、制氨一體化項(xiàng)目,總投資早就突破5000億。
聽起來像是一場(chǎng)轟轟烈烈的產(chǎn)業(yè)革命對(duì)吧?但一位業(yè)內(nèi)人士說了一句讓人后背發(fā)涼的話:"這些項(xiàng)目,實(shí)際跑起來的寥寥無幾。"
怎么回事?這里面有一套三方博弈的潛規(guī)則,比宮斗劇還精彩。
國(guó)家說:要搞氫能,這是能源安全的戰(zhàn)略方向。指標(biāo)下給地方。
地方政府說:響應(yīng)號(hào)召,但你來我這兒搞氫能,我給你光伏和風(fēng)電的用地指標(biāo),你還得幫我招商引資。
企業(yè)心想:氫能虧錢,但光伏風(fēng)電掙錢啊。行,順手搞個(gè)小氫能項(xiàng)目應(yīng)付一下——至于這項(xiàng)目開不開工,那再說。
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于是你看到的就是:簽約的簽約儀式一個(gè)比一個(gè)隆重,開工的鏟土機(jī)一個(gè)比一個(gè)壯觀,但轉(zhuǎn)過年來你去項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)看看——設(shè)備靜靜躺在那里曬太陽(yáng),和旁邊的光伏板一起享受著西北的大好陽(yáng)光。
國(guó)家一看不對(duì)勁,說你這么搞不行,不制氫就不給你光伏上網(wǎng)。企業(yè)叫苦不迭:我本來好好的光伏電站賺著錢,你非要我搭個(gè)虧錢的氫能項(xiàng)目?這就好比你開了個(gè)賺錢的奶茶店,城管突然說你必須同時(shí)開個(gè)虧錢的書店,否則就不讓你賣奶茶。
誰(shuí)能干得下去?
還有一種更直接的情況:有個(gè)投資20億的光伏制氫項(xiàng)目,被傳"撤單""爛尾"。后來企業(yè)出來澄清,項(xiàng)目沒黃,只是調(diào)整了配比。調(diào)整配比是什么意思?說白了就是縮小氫能那部分的規(guī)模,多搞點(diǎn)光伏。畢竟光伏賺錢,氫能——那是真燒錢。
三、制出來的氫,運(yùn)不出去、存不住、賣不掉
就算你克服了以上所有困難,千辛萬苦制出了綠氫,下一個(gè)問題更讓人頭疼:這玩意兒怎么運(yùn)?氫氣的密度只有0.089公斤每立方米。一個(gè)中型油罐車裝汽油能裝7到15噸,換成氫氣呢?不加壓的話,只能裝1到2公斤。
你沒看錯(cuò),公斤。加壓呢?高壓氣瓶確實(shí)能多裝點(diǎn),但一瓶70兆帕的氫氣瓶,膛壓堪比手槍。你愿意天天坐在一個(gè)移動(dòng)炸彈上面開車嗎?
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目前主流的運(yùn)輸方式是長(zhǎng)管拖車——大卡車上綁著高壓氣罐,一車?yán)陌俟铩膬?nèi)蒙古跑到長(zhǎng)三角,運(yùn)費(fèi)比制氫的成本還貴。20塊錢一公斤的氫,運(yùn)到東部就變成了六七十塊。
六七十塊一公斤的氫氣,誰(shuí)用得起?這就是為什么有人用一句話概括氫能的困境:"氫氣最大的特點(diǎn)就是——無色無味、易燃易爆、密度極低。每一條都是運(yùn)輸噩夢(mèng)。"
管道運(yùn)輸是公認(rèn)的解決方向。好消息是,2025年底,中石化從內(nèi)蒙古烏蘭察布到京津冀的1132公里氫氣管道通過了安全論證,一期年輸送能力10萬噸。
管道運(yùn)輸?shù)某杀敬蠹s每公斤2到5塊錢,比長(zhǎng)管拖車的十五到二十塊降了一個(gè)數(shù)量級(jí)。如果這條管道真能鋪通,西北的綠氫運(yùn)到東部就能控制在25塊以下,和煤制氫的價(jià)差從三倍縮小到不到兩倍。
管道通了,賬才有可能算過來。但管道也有管道的難題——?dú)浯唷湓犹。瑫?huì)鉆進(jìn)金屬管壁,讓鋼管變脆、產(chǎn)生微裂紋。這種損傷不可逆,你修都沒法修。全世界都在研究怎么解決這個(gè)問題,工程上的可靠方案還在摸索之中。
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四、不制氫,光伏的過剩電到底能干嘛?
說完了氫能的難處,你可能會(huì)問:那光伏發(fā)出來的那些多出來的電,總不能真浪費(fèi)了吧?還真不是。現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)至少有四條路在同時(shí)跑,而且每一條都比"制氫"更接地氣。
第一條路:抽水蓄能,老辦法但真好使。用電低谷的時(shí)候,把水抽到高處;用電高峰的時(shí)候,放水發(fā)電。效率75%左右,安全、穩(wěn)定、量大。缺點(diǎn)是需要地形落差和水資源,建設(shè)周期長(zhǎng)達(dá)6到8年。目前審批的項(xiàng)目已經(jīng)排到了2030年,遠(yuǎn)水解不了近渴。
第二條路:風(fēng)光制甲醇,氫能的替身。氫氣不好存不好運(yùn),但把它變成甲醇就完全不一樣了。甲醇常溫下是液體,可以裝桶、裝罐、走管道,安全性比氫氣高了不知道多少個(gè)量級(jí)。吉利在山西搞了十幾年的甲醇汽車試點(diǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)稍加改造就能用,便宜、沒積碳,老百姓接受度還行。劉科院士的方案更絕:新疆的風(fēng)光電制氫,配上當(dāng)?shù)氐牧淤|(zhì)煤提供碳源,直接批量產(chǎn)甲醇,據(jù)說一根甲醇管道的能量傳輸效率相當(dāng)于五條特高壓。
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第三條路:把數(shù)據(jù)中心和AI算力搬到大西北。電在西北便宜得離譜,但人不在西北。那就別讓電出去了,讓算力進(jìn)來。數(shù)據(jù)中心建在內(nèi)蒙古、新疆,配點(diǎn)儲(chǔ)能,有太陽(yáng)就跑滿負(fù)荷,沒太陽(yáng)就降低功率——計(jì)算機(jī)的關(guān)停總比化工設(shè)備的啟停方便多了。
第四條路:制綠氨,化肥和航運(yùn)的綠色燃料。氨比氫好儲(chǔ)存、好運(yùn)輸,可以做化肥、做船舶燃料、甚至做炸藥的原料。全球一年幾千萬噸的合成氨市場(chǎng)就在那兒等著,需求是實(shí)打?qū)嵉摹5币灿邪钡膯栴}——有毒、有腐蝕性、味道能熏死人。有化工從業(yè)者在評(píng)論區(qū)現(xiàn)身說法:實(shí)驗(yàn)室里氨氣泄漏,十幾秒就把人熏成豬頭,防毒面具都擋不住。鼓吹氨動(dòng)力車的"專家",大概自己從來沒聞過氨味。
還有人提出更野的路子:光伏制鋁儲(chǔ)能。鋁的能量密度不低,一塊枕頭大小的鋁錠就夠車跑500公里,氧化鋁還能回收再電解。想法很科幻,但規(guī)模化還早得很。
甚至有人提議:用光伏搞無土栽培工廠。沙漠里建10層樓高的植物工廠,LED燈24小時(shí)照,水循環(huán)利用,一年四季不靠天吃飯。電足夠便宜的話,種玉米的成本都能干翻傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。
你看,光伏的過剩電不是沒地方用,而是每一條路都比制氫更現(xiàn)實(shí)。
五、氫能到底還有沒有戲?
有。但不是現(xiàn)在。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,氫能的邏輯是成立的——當(dāng)光伏和風(fēng)電的成本繼續(xù)往下壓,當(dāng)電解槽技術(shù)從堿性進(jìn)化到更靈活的陰離子交換膜,當(dāng)氫氣管道從一條變成一張網(wǎng),綠氫的成本終有一天會(huì)擊穿煤制氫的成本線。
業(yè)內(nèi)比較一致的判斷是:電價(jià)降到一毛以下,風(fēng)光制氫就能基本平價(jià)煤制氫。這一天可能在兩到五年內(nèi)到來。
但到來和普及之間,還隔著十萬八千里。中國(guó)企業(yè)的內(nèi)卷速度是地獄級(jí)的。光伏裝機(jī)已經(jīng)接近7億千瓦,按現(xiàn)在一年2億的速度,再過五年就是將近20億千瓦——而全國(guó)電網(wǎng)的總功率也就十一二億千瓦。到那時(shí)候,光伏出力的峰值可能比全國(guó)電網(wǎng)還高。
火電不能全關(guān),核電不能調(diào)峰,水電不能讓長(zhǎng)江斷流。多出來的電必須找到出路,而"風(fēng)光儲(chǔ)、氫氨醇"這六個(gè)字,正是行業(yè)給未來的答案。
只不過,這個(gè)未來的兌現(xiàn)順序是:先有便宜的電,再有成熟的電解槽,然后有便宜的管道,最后才有便宜的氫。任何一環(huán)沒接上,整個(gè)鏈條都轉(zhuǎn)不起來。
說到底,光伏制氫不是一個(gè)技術(shù)問題,而是一個(gè)經(jīng)濟(jì)賬和產(chǎn)業(yè)鏈配合的系統(tǒng)工程。光伏便宜只是起點(diǎn),后面的路還長(zhǎng)著。
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