可再生能源制氢将实现能源的清洁生产与利用

　　国家能源局发布的《2015年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》显示，2015年我国弃风电量339亿千瓦时（图3），同比增加213亿千瓦时，甘肃、新疆和吉林的弃风率均超过30%；西北地区出现了较为严重的弃光现象（图4），甘肃弃光电量26亿千瓦时、弃光率31%，新疆弃光电量18亿千瓦时、弃光率26%。西南地区弃水现象也同样严重，四川弃水电量达到102亿千瓦时，云南弃水电量152.6亿千瓦时。据此推算，2015年我国至少有642亿千万时的可再生能源没有利用。如这些可再生能源用来电解制氢，则可以制备160.5亿立方米的氢气（按照制备每立方米氢气耗费4度电来计算）。

　　2015年全国风电限制出力（停机）情况

　　2015年全国光伏发电限制出力（停机）情况

　　目前弃光、弃风和弃水发电的成本价格为0.15元/度，据此计算出的电解水制氢成本为1.5元/立方米，这已经远低于利用上网电电解水制氢的成本，且与化石燃料（煤、焦炭和天然气）制氢的成本上限接近（表1）。所以，未来氢能产业链下游储运等环节一旦取得突破，新能源支持的大规模电解水制氢的市场份额将出现增长，氢能成本也会进一步降低。

　　制氢成本对比

　　氢能在能源市场的多种应用场景将降低氢能的整体使用成本

　　目前市场对氢能使用存在一个明显的误区，即将氢能的应用范围局限于传统化工生产领域这一单一应用场景，由此而担忧氢能基础设施投入开销巨大，且使用成本高昂。事实上，氢能作为储能介质能够横跨电力、供热和燃料三个领域，促使能源供应端融合，提升能源使用效率，其应用模式可以抽象为以下三个方面：

　　电能到电能的转换

　　电解制氢实现电能向氢能的转化，必要时氢能可通过燃料电池再次转化为电能。

　　电能到燃气的转换

　　电解制氢后，将氢气直接混入天然气管道，或者合成甲烷后混入天然气管道；混合天然气在终端作为燃料提供热能。

　　电能到燃料的转换

　　电解制氢后，氢气作为燃料电池车的燃料，为汽车提供动力。

　　而氢能作为能源载体的具体应用模式涉及新能源制氢补充发电、燃料电池汽车、分布式发电等领域。所以氢能的应用场景具有很强的多样性，如未来能够形成电力、供热和燃料相互交叉的应用网络，将大幅降低其使用成本。

　　氢能作为储能介质能够横跨电力、供热和燃料三个领域