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綠氫主要是指利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源分解水產(chǎn)生的氫氣。與目前主要使用的灰氫和藍(lán)氫相比，這種氫在生產(chǎn)過程中幾乎不產(chǎn)生碳排放。綠氫主要通過電解水制取，包括堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水、高溫固體氧化物電解水等不同的技術(shù)路線。目前國內(nèi)氫氣主要由煤制氫（46%)、天然氣制氫（23%）和工業(yè)副產(chǎn)氫（30%）組成，綠氫僅占1%。
限制綠氫大規(guī)模開發(fā)和應(yīng)用的主要因素是制氫成本，主要體現(xiàn)在電力成本和電解水系統(tǒng)成本高，其中電價是最大的限制因素。對于國內(nèi)市場，當(dāng)1公斤綠氫成本降至20元時，與化石能源生產(chǎn)的灰氫、藍(lán)氫相比具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，相應(yīng)電價應(yīng)低于0.3元/千瓦時。在電解水系統(tǒng)方面，特別是質(zhì)子交換膜電解水，其電解槽成本昂貴，一些關(guān)鍵技術(shù)需要進(jìn)口。此外，綠氫的生產(chǎn)地通常位于風(fēng)景資源豐富的“三北”偏遠(yuǎn)地區(qū)，而使用地位于人口和經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的城市或工業(yè)區(qū)，在資源與市場不匹配的問題，目前還沒有建立完善的氫氣儲運(yùn)網(wǎng)絡(luò)渠道，限制了綠氫的規(guī)模發(fā)展。
綠氫產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展首先取決于降低電力成本，其努力方向是可再生能源發(fā)電的技術(shù)創(chuàng)新和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。技術(shù)上，開發(fā)新一代光伏板組件、風(fēng)力渦輪機(jī)等關(guān)鍵裝置，提高太陽能、風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電效率；規(guī)模、持續(xù)風(fēng)、光電場規(guī)劃建設(shè)，努力最大限度地利用無法上網(wǎng)的棄風(fēng)、棄光資源制氫。另外，就制氫技術(shù)路線而言，一方面需要不斷完善電解槽關(guān)鍵部件（電極、隔膜等）的技術(shù)，降低堿性電解水的制氫能耗，通過擴(kuò)大規(guī)模降低產(chǎn)業(yè)成本。另一方面，重點(diǎn)突破質(zhì)子交換膜裝置的核心材料和技術(shù)，如開發(fā)廉價高效的催化劑代替貴金屬鉑、研發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的高性能質(zhì)子交換膜等，可以協(xié)調(diào)燃料電池技術(shù)的快速發(fā)展和規(guī)模應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)成本降低和推廣。此外，實(shí)現(xiàn)綠氫制備裝置與可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的高效耦合，建立完善的綠氫生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸和應(yīng)用場景，也是綠氫技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。
在當(dāng)前努力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的背景下，綠氫產(chǎn)業(yè)迎來了蓬勃發(fā)展的新機(jī)遇。雖然仍面臨諸多挑戰(zhàn)，但隨著未來可再生能源發(fā)電成本的下降和綠氫整個產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模發(fā)展，考慮到化石能源短缺、碳稅收增長、環(huán)境污染等因素，綠氫將逐漸具有價格競爭優(yōu)勢，預(yù)計(jì)2030年后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用。
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