【能源奥德赛】现代汽车在新万金的宏大构想……氢能能否成为未来能源?

以技术创新克服能源危机

现代汽车集团把可再生能源、制氢、用氢集中在一个地方

韩国南东发电启动韩国首个绿氢发电项目

"灵活应对电力需求……氢能是核心能源安全资源"

最近中东战争引发供应链危机,加上韩国政府主导的多个大型项目,能源的重要性比以往任何时候都更突出。韩国的一次能源高度依赖进口,如何同时实现能源安全、碳中和与经济增长,是一大挑战。韩国专业媒体走访各地能源现场,报道重大议题,分析当前难题,并提出应对方案,作为本系列特别报道的一部分。

21日,记者来到全罗北道群山市新万金一号产业园区7区。眼前是一大片空地。这里在2024年完成填海造地,面积57.4万平方米(约17.36万坪),相当于80个足球场大小。紧邻的8区目前仍在填海施工中。

7区目前还没有开发,但从明年起将迎来彻底转变。因为现代汽车集团计划在새만금投资9万亿韩元,建设AI数据中心、机器人生产工厂和氢能工厂。

自现代汽车集团宣布在新万金大规模投资以来,这片区域重新焕发活力。这是1991年填海工程启动以来,35年间的一个重大转折点。

新万金开发厅将根据现代汽车集团的投资计划,修订总体规划。根据开发厅8月公布的规划修订草案,可用于建厂和科研设施的工业用地将扩大2.1倍,达到37.5平方公里。此前以1号产业园为中心的产业据点,也将增加到四个。

2.3万亿韩元投入大规模太阳能与绿氢生产设施

最大的变化,是划拨给太阳能、风能等可再生能源发电的土地大幅增加。开发厅计划,把因水深较大、填海成本高,或因机场噪音而难以利用的地块,改为能源专用区。此外,农业生物用地3区的部分区域,也将转为能源用途。

能源用地的大幅扩张,与现代汽车集团的氢能投资密切相关。现代汽车集团宣布,计划于2027年动工建设一座200兆瓦(MW)级的水电解制氢厂,用于生产绿氢。这里所说的200MW级设施,是指每小时耗电200兆瓦的规模。总投资额为1万亿韩元。

绿氢,是指利用太阳能、风能等可再生能源发电,再用这些电力电解水制成的氢气。它在生产过程中不排放二氧化碳,是一种清洁能源。生产绿氢的工厂,就是水电解制氢厂。

水电解制氢厂所需的质子交换膜(PEM)电解槽,将在现代汽车预计2027年建成的蔚山氢燃料电池新工厂量产。电解制氢与氢燃料电池发电互为逆反应,因此零部件可以实现标准化。现代汽车集团表示,这些零部件的国产化率已超过90%。

现代汽车集团计划在新万金自建太阳能电站,为水电解制氢厂供电。从2027年起,将投资1.3万亿韩元,建设一座吉瓦(GW)级太阳能电站,计划2035年建成。加上太阳能电站和水电解制氢厂,确保绿氢生产设施总共需要2.3万亿韩元。

建设吉瓦级太阳能电站,需要大量土地。一般而言,每安装1千瓦太阳能发电设备,需要3坪土地。据此推算,1吉瓦太阳能电站需要约300万坪(约9.92平方公里)土地。现代汽车集团计划同时建设陆上和水上光伏电站。

据开发厅介绍,农业生物用地3区的部分区域、새만금新机场东侧地块,以及第二阶段水上光伏区的一部分,都将用作现代汽车集团的太阳能电站选址。这些地点都靠近将建设氢能工厂的7区。

利用农业生物用地3区,可建设0.7吉瓦规模的太阳能电站;새만금机场东侧地块预计可支持0.6吉瓦设施。二者相加,正好符合现代汽车集团吉瓦级太阳能电站的规划。

如何用可再生电力生产绿氢

接下来的问题是,太阳能电站发的电,要如何供应给水电解制氢厂。现代汽车集团目前尚未就此公布具体方案。

太阳能设施通常每天只能发电3到4个小时。相比之下,水电解制氢厂需要24小时不间断供电。如果现代汽车集团建成吉瓦级太阳能设施,白天发电量会超过制氢厂所需的200兆瓦,但到了夜间,由于没有太阳能发电,工厂将无法运转。

解决这种供需错配,第一个办法是安装大型储能系统(ESS),把白天多余的电存起来,夜间再用。不过,这种方式成本极其高昂。

业内则期待现代汽车集团能通过直接购电协议(PPA)来解决供电问题。所谓直接PPA,是指用电企业绕开韩国电力公社(KEPCO),直接与发电方或供电方签订供电合同。

即便采用直接PPA,也可以与KEPCO电网连接。太阳能发电不足时,可以使用KEPCO电网供电。如果采用按月平摊结算,而非按时段结算,夜间用的电就可以被算作白天太阳能发出的电。换句话说,白天多发的电,可以视为夜间已经用掉。

举例来说,如果现代汽车集团在新万金建设1吉瓦太阳能电站,利用率为20%,那么每月总发电量为1.44亿千瓦时(1吉瓦×720小时×20%)。按月平摊结算,把这1.44亿千瓦时除以720小时,就可以把合同供电量折算为每小时200兆瓦的太阳能供电。这恰好与现代汽车集团水电解制氢厂的规划产能相符。

不过,还有一个悬而未决的问题:太阳能电站发的电,能否接入KEPCO电网。由于太阳能等可再生能源迅猛增长,KEPCO已在韩国全国指定205座变电站为电网管理变电站,并将限制接入至2031年。其中164座位于包括새만금在内的湖南地区。对此,开发厅一位负责人表示:"我们已经为现代汽车集团的太阳能发电设施确保了电网接入。"

韩国氢能产业的关键考验

氢能产业的发展,不止于生产环节。还必须建立完整的产业链,包括找到愿意使用氢气的终端用户,并打通生产与需求之间的连接。

现代汽车集团计划建设的200兆瓦级水电解制氢厂,每年最多可生产3万吨氢气。专家认为,早期阶段的关键在于确保大规模用氢方,随后再建设配套的储存和运输基础设施。

氢气的主要用途大致可分为三类:发电、交通(出行)和工业用途。发电方面,是利用氢燃料电池或氢燃气轮机发电。在韩国,未来氢基炼钢等工业需求预计也会增加。现代汽车集团则预计会优先把自产氢气用于有轨电车、公交车等出行领域。

现代汽车集团还计划投资4000亿韩元,在正在建设中的새만금水岸新城(面积6.6平方公里,约200万坪)打造"AI氢能城市"。公司设想,将水电解制氢厂生产的氢气用于这座AI氢能城市。

针对现代汽车集团的投资,地方政府也在着手打造自己的氢能生态圈。14日,全罗北道召开"2026年第一次全北道氢能委员会",讨论如何构建与现代汽车集团새만금投资相衔接的氢能产业生态圈。该道计划不仅生产绿氢,还将拓展到储存、运输和利用环节,打造完整的氢能产业链。

开发厅一位负责人表示:"扶安已被指定为氢能城市,正在推进示范项目;完州也规划建设氢能专业国家产业园区。通过这些联动,我们期待새만금的氢能生态圈能进一步发展。"

现代汽车集团在新万金打造的氢能生态圈,将成为韩国氢能产业的试验场。公司未来或将把在该地积累的经验推广到海外。现代汽车集团认为,把可再生能源、制氢、用氢的整条产业链集中在新万金,将为提升韩国氢能产业的整体国际竞争力打下基础。

韩国南东发电在新万金的氢能项目

从一号产业园区出发,车程约30分钟,全罗北道扶安郡新万金3区正在推进另一个氢能项目。

开发厅一位现场负责人指着填海不久后长出各色盐生植物的土地说:"这里就是将建1吉瓦太阳能电站的地方。现在虽然还是荒地,但五六年后会彻底改变模样。"

韩国南东发电计划在3区约300万坪土地上建设1吉瓦太阳能电站,并在旁边8万坪的地块上建设绿氢生产设施和氢能发电站。其方式是:用太阳能发电制氢、储存氢气,再把氢气送入燃气轮机发电。这将是韩国首次完全用国产绿氢发电。

为此,韩国南东发电已于8月与开发厅签署综合谅解备忘录(MOU),共同打造"새만금绿色能源综合体"。开发厅计划把3区原本划为旅游休闲用地的部分区域,转为工业用地,以支持氢能工厂建设。

韩国南东发电签署这份MOU,是为了参与政府主导的清洁氢发电市场(CHPS)竞标。韩国气候环境部已将今年的CHPS竞标规模定为500吉瓦时,并将很快公布详细方案。据悉,政府还打算为国产绿氢给予额外加分。

不过,如果韩国南东发电在今年的CHPS竞标中未能中标,其在新万金的氢能投资计划可能会落空。开发厅一位负责人表示:"MOU能否推进,取决于韩国南东发电的竞标结果。"

"氢能是安全资源……政府需要持续一致的政策来推动投资"

2020年,文在寅政府时期,韩国制定了全球首部《氢能法》(《氢经济促进与氢安全管理法》),宣布要成为氢能领域的领跑者。但该法自2021年2月实施以来,五年过去,韩国氢能产业仍面临诸多难题。氢气价格居高不下,储运等产业生态尚不完善。与此同时,中国和欧洲已经建成大规模制氢综合基地,并持续加大支持力度,韩国则相对落后。

李在明政府上台后,大幅削减了氢能在发电市场中的比重。今年起,按照2040年前淘汰煤电的路线图,煤氨混烧被排除在清洁氢发电市场之外;原定2025年3000吉瓦时的清洁氢竞标规模,今年也被削减到500吉瓦时。与2024年清洁氢发电市场最初公布的6.5太瓦时相比,降幅高达92%。以燃料电池为主的一般氢竞标规模,也从1300吉瓦时降至930吉瓦时。

作为最大用氢方的发电部门,其角色被大幅削弱,这引发了氢能产业的普遍担忧和不满。专家们一致认为,持续稳定的政府政策,是氢能产业发展的关键。

在21日于汝矣岛肯辛顿酒店举行的"韩国工程院2026氢经济大辩论"上,现代汽车副社长申承圭表示:"企业要投资需要几十年才能见效的技术,政策也必须保持几十年的一致性。如果政府发出'氢能就是未来能源'这一坚定不移的信号,企业就能够持续进行长期投资。"

专家建议,应对国内清洁氢生产给予补贴,同时在海外拓展多元化的氢能供应来源。韩国氢与新能源学会会长(庆一大学教授)朴镇南在8月举行的"AI时代电力系统转型与氢能角色"政策论坛上表示:"应对清洁氢生产设施给予补贴,也有必要在海外建立制氢基地。"

随着中东能源危机和政府主导的大型项目,凸显出稳定能源供应的重要性,氢能作为安全资源的功能,再度受到关注。韩国科学技术研究院(KIST)清洁氢储存利用战略研究部部长李光龙解释说:"氢气既可以从海外多地获取,也可以在国内大量生产,是国家能源安全的核心资源之一。"

也有人呼吁,把氢能作为超长期储能手段,以克服可再生能源的间歇性问题。李光龙部长表示:"氢储能系统(H2ESS)能吸收多余的可再生电力,缓解输电拥堵,并提供长期的灵活性。利用氢的储存和运输基础设施,可以减少对现有输电网的依赖。"

现代汽车副社长申承圭强调:"氢能不仅是灵活应对AI和数据中心普及带来的电力需求增长的重要能源资源,对于韩国通过清洁能源的储存、转换和利用实现碳中和,也同样至关重要。"