氢储能的量级优势

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Nel ASA 首席执行官 Håkon Volldal 与首席财务官 Kjell Christian Bjørnsen

电解氢能实现的长期储能,远不是电池可以比拟的。美国一座 200 兆瓦的制氢工厂,其储能容量就已超过目前接入美国电网的所有电池加在一起——特斯拉的电池也算在内。

“这才是氢能真正厉害的地方。”Nel ASA 总裁兼首席执行官 Håkon Volldal 在公司 4 月 22 日于奥斯陆发布第一季度业绩后的问答环节中说道。

“我们得重新审视整个能源体系,把可再生氢能放到更重要的位置上来——它可以就地生产,离用户近,这一点很关键。”发布业绩的同时,他还宣布 Mesure Process 公司再度订购了集装箱式质子交换膜(PEM)电解槽设备。PEM 电解槽需要用到铂和铱,这两种铂族金属(PGM)在南非储量丰富。

“集装箱式 PEM 的势头现在很好。这套方案有个实在的优势——交货快。12 个月以内可以到货。4 月份这笔订单 2027 年就能交付。如果年底前还能继续拿到订单,我觉得大部分、甚至全部都能在 2027 年完成交付。我们很希望接到更多集装箱式 PEM 的订单。”

公司正在研发的下一代 PEM 电解槽,目标是把电堆成本砍掉 70%。

下一代PEM的研发时间表

Q:下一代PEM大概什么时候能推出来?

A:要是我知道确切日期,早就说了。但搞技术这些年,有一件事是真正学到的——研发没有定数,总有你意想不到的坎要过,可能是设计思路本身的问题,可能是材料拿不到,也可能是算下来成本不对,得推倒重来。

就 PEM 来说,我们今年的目标是做出一套完整的原型电堆,之后还要测试,还要找合作伙伴一起推进产业化。总的来说要几年时间——2028 年中、2028 年底还是 2029 年,现在真说不准。

新平台最核心的价值就是把电堆成本降 70%。电堆是 PEM 系统里最贵的部分,降下来之后,整体资本支出会大幅缩减。低投入、低运营成本,这就是我们追求的目标——能效不比加压碱性差,甚至可能更好,占地还更小,价格还更低。

PEM 一贯的动态响应能力也保留下来了。说实话,大型加压碱性系统的动态性能也很不错,但我们认为新一代 PEM 会更有竞争力,比我们 5 月 6 日就要发布的新款碱性产品还要强,这也是我们继续押注在这上面的原因。

Q:PEM就等于要用PGM(铂族金属)?

A:对,但铱和铂的用量很少,跟现在的水平完全不在一个量级。

Q:集装箱式PEM适合哪些项目?

A:小型项目正是集装箱式 PEM 的主场,不过 50 兆瓦到 150 兆瓦规模的大项目也在陆续浮出水面,预计未来几个季度会有一批进入最终投资决策阶段。

“集装箱式 PEM 现在走俏,背后原因其实很简单——项目规模变小了。前几年客户开口就是 100 兆瓦、200 兆瓦、300 兆瓦、400 兆瓦。现在不一样了,大家都想先迈一小步,等销路稳了再慢慢扩。第一期通常在 10 兆瓦到 50 兆瓦之间,正好对上集装箱式 PEM 的规格。”

“多台集装箱式 PEM 系统拼在一起,是个经过验证的方案,标准化,省事,不用每个项目都从头定制。”

“这几年我们在电堆和系统设计上的成本都降了不少,加上全球陆续交付积累的参考案例,Nel 在这块市场的竞争力是实打实提升了。”

“欧洲眼下是最活跃的市场,北美也有在跑的项目,中东和亚洲也有一些值得关注的苗头。”

在储能体量这件事上,氢能对电池储能来说,被认为“完全是另一个维度”。

Volldal 用丹麦一座 20 兆瓦的工厂举了个例子,说明氢能怎么帮电网削峰填谷。

“这座工厂专门在电网有多余电力的时候运行。有了它,电价不会跌得太狠;而当用电需求高峰来临,工厂停下来,也不会火上浇油。”

这座 20 兆瓦的工厂在默默平衡着电网的起伏。把这个逻辑放大,发电商不再会碰到电卖不出去分文不得的局面,消费者也不用再扛用电高峰时的高价。电价的剧烈波动,从源头上就能缓一缓。

Nel 有百年历史,全球卖出去的制氢电解槽超过 7000 台,PEM 和碱性两条技术路线都有成熟产品。

“我们有今天用得上的方案,但也得想好明天的路怎么走——怎么把氢能的综合成本真正降下来。这靠 Nel 一家做不到,背后是一个世界级的合作伙伴网络,大家一起在创新上迈大步,把想法落实成有竞争力的产品。”

氢能到底能存多久

Q:氢能可以储存多长时间?释放出来之后,燃料电池能把它转回绿色电力吗?

A:储氢有很多种方式。可以用缓冲储罐,可以用管道,也可以用盐穴——瑞典就有拿盐穴储氢的案例;管道里可以储压缩氢气;也可以液化后装进储罐。想把氢能变回电,就让氢气过一遍燃料电池,产生的电可以在本地用,也可以送回电网。

Q:电不好久存,但氢可以?

A:对,这才是氢能真正的价值所在。氢变成分子之后,可以存很长时间,必要的话存几年都行。存的过程中确实有一点损耗,业内叫“蒸发损耗”,但跟总储能量比起来,完全可以忽略不计。电池适合平抑短期波动,但你要把夏天的电存到冬天再用,电池根本扛不住。

氢能可以,跨年都没问题。所以这两样东西不是竞争关系,是互补的——要建一个真正靠得住的能源体系,两个都得有。

Q:现有的储罐和管道能用吗,还是得专门新建?

A:有些地方现成的基础设施就能用,有些地方还是得自己建。

与国防领域的合作

谈到 Nel 与国防领域的合作,Volldal 提到公司目前已有几个相关项目在推进。CFO Kjell Christian Bjørnsen 则补充说,Nel 多年来一直在拿美国防务部门的资助,把氢能作为弹性能源基础设施的一部分来研究。

“从订单现状来看,现有储备还不足以让 2027 年的产能利用率达到理想水平,但我们有理由相信今年还会有新订单进来,让 2027 年的业务保持一定体量。现金方面,我们已经采取了不少措施——人员成本压下来了,其他外部支出也在控制。就算订单来得慢一些,我们的现金也能撑得住。这块我们不急。”

能源安全这道题

可再生能源能减少对价格冲击的暴露,也能降低对地缘政治的依赖。

从长远看,投资可再生能源和绿色氢能,比反复给化石能源打补贴划算得多,排放还少。

氢能,理应成为能源安全讨论桌上更重要的那张牌。

【信息来源:矿业周刊】