備受詬病的風電棄風頑疾或將迎來一個全新的解決方案。
近日，沽源風電制氫綜合利用示范項目在河北沽源縣進入加速建設階段。據了解，沽源風電制氫綜合利用示范項目由河北建投新能源有限公司建設，該工程投資20.3億元，將在沽源新建200兆瓦容量風電場、10兆瓦電解水制氫系統及氫氣綜合利用系統。項目建成后將成為國內首個風電制氫工業應用項目，同時也是全球最大容量風電制氫工程。
“棄風”瞄準氫能
氫能，是目前所有能源系統中最清潔環保的能源形式，氫在燃燒后生成的產物是水，無任何污染物質排放。同時，氫氣是主要的工業原料，也是最重要的工業氣體和特種氣體。
風電制氫就是將風力發出的電直接通過水電解制氫設備將電能轉化為氫氣。據了解，用風力發電來電解水制備氫氣，每生產1立方米氫氣需要消耗電5.1-5.2千瓦時。其循環過程為：風力發電—電解海水—制氫制氧—氫氣能源—發電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等。
業內專家認為，利用大規模的風電進行電解水制氫，不僅可以減少化石能源消耗，降低污染物排放，提升電網消納能力，也可以實現風電與煤化工、石油化工的多聯產。
北京綠達源科技有限公司高級工程師鄭爾歷表示，風力發電機發出的風電只需進行簡單的變壓、整流處理，將電壓通過變壓器調整到所需電壓、將交流電整流為直流電即可制氫。如果采用風電制氫的模式，風電場就不用建設并網設備，風電機組會大大簡化，風能的利用率也可得到有效提高。
而更值得注意的是，風電制氫能產生巨大的社會環境效益。以千萬千瓦級風電場為例，假設風場滿發，1小時產生1000萬千瓦時的電，按5千瓦時電能產生1立方米氫氣計算，則可以生產200萬立方米氫氣，相當于24000噸優質煤炭熱值的能量。
值得注意的是，此次沽源風電制氫綜合利用示范項目有其特殊性，項目將新建200兆瓦容量風電場、10兆瓦電解水制氫系統及氫氣綜合利用系統。依照河北省總體氫能產業規劃，項目生產的一部分氫氣將用于工業生產，降低工業制氫產業中煤炭、天然氣等化石能源消耗量；另一部分將在氫能源動力汽車產業具備發展條件時，用于建設配套加氫站網絡，支持河北省清潔能源動力汽車的發展。
“最理想的方式應是利用大規模棄風制氫，此次河北項目新建風場示范運行，只能看成是為風電制氫大規模開發利用探路。”一位行業人士表示。
難題：成本高、運輸難
據悉，目前美國、德國、日本等發達國家都在積極推動風電制氫，但要真正做到產業化，仍有諸多問題待解。業內人士分析稱，風電制氫仍面臨成本與運輸兩大難題。
據了解，目前制氫的方法主要有煤制氫、天然氣裂解制氫、甲醇制氫和電解水制氫。從每生產1立方米氫氣的成本來看，煤制氫成本不足1元，而即便按棄風發電價格每千瓦時0.25元計算，風電制氫僅電的成本就為1.25元，沒有競爭優勢。
在運輸方面，據卓創資訊分析師陳玉凱介紹，現在常用的氫氣運輸方式有三種，一種是管道運輸，多為現場制氣，氫氣產出后直接投入工業應用裝置。一種為長管拖車。但一輛車僅能運輸4000立方米，約0.36噸，運輸效率非常低。第三種是鋼瓶運輸，但一個40L的鋼瓶只能運輸6方氫氣。
另據了解，氫氣運輸主要依靠車輛，運輸成本高且費時費力，運輸距離超過300千米就沒有經濟性了；如果建立氫氣輸送管網，靠管道運輸，涉及占地拆遷等問題，難度也很大。
同時，風電制氫還面臨其他制約因素。比如，大規模風電基地一般都缺水，而電解制氫對水資源有需求；需求氫氣的石化企業大都在沿海，而風電機組都建設在內陸，風電還需借助火電的電網運輸等。
對此，專家表示，“我國風能制氫規模化仍尚需時日。”風電制氫項目還是應進行前期分析論證，進一步制定完善的規模化制氫、大容量儲氫、長距離輸氫、加氫站、氫能汽車等技術標準，積累從規劃、設計、建設到運行等各個環節的經驗。
