日前，壳牌和Gasunie(荷兰能源气体联合公司)公布了将建设在荷兰的欧洲最大的绿色氢项目的计划，该项目由10GW的北海海上风能提供动力!
据悉，这家石油巨头和天然气基础设施集团将与Gasunie、格罗宁根海港公司合作推进NortH2项目，在埃姆斯哈文港安装一个大型氢电解器。该项目的一份声明称，到2040年，海上风力发电机组的装机容量将达到1000万千瓦，每年可生产80万吨绿色氢气。
风电制氢技术路线是否可行
1800年尼科尔森和卡莱尔在实验室内发现了水电解产生氢和氧的现象，至今已有220多年的历史，想必大家在中学实验中应该都做过这个实验。所谓风电制氢，即是遵循着普适的化学原理，实现规模化、工业化背景下的氢气生产。风力发出的电能直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢气，通过电解水产生的氢气便可长期存储，进而得到广泛应用。具体的过程为：风力发电—电解水—制氢制氧—氢气能源—应用到多种行业，比如运输业、工业热加工处理、化工行业等。
目前，电解水制氢技术主要有碱性水电解槽（AE）、质子交换膜水电解槽（PEM）和固体氧化物水电解槽（SOE）。其中，碱性电解槽技术最为成熟，生产成本较低，国内单台最大产气量为1000立方米/小时；质子交换膜水电解槽流程简单，能效较高，国内单台最大产气量为50立方米/小时，但因使用贵金属电催化剂等材料，成本偏高；固体氧化物水电解槽采用水蒸气电解，高温环境下工作，能效最高，但尚处于实验室研发阶段。无论采用哪种方式，风电制氢，技术上都是可实现的。
风电制氢是否具有经济优势
水电解制氢的最大挑战是能耗，目前获得1标准立方氢气的综合电耗在5.2-6度，所以水电解制氢是所有制氢中成本最高的。由于电解水的主要成本由电价决定，所以电价是制约发展的主要因素。
这时有人认为目前最好的办法是用电网无法消纳的电来制氢，这样电的成本就很低，制得的氢气作为能源使用，整个过程没有碳排放。看起来一举多得，现实果真如此吗？
其一，风力发电本身具有波动性，‘弃风’更是具有随机性，在无法并入电网的情况下，直接利用不稳定发电来源对制氢设备寿命、可靠性将造成负面影响且经济性有待商榷。
其二，使用弃风电量制氢本身就是一个伪命题。国家《可再生能源法》等法律法规的规定，对于风电等可再生能源电力，应该实施全额保障性收购政策。现在所谓的用‘弃风电’采暖也好，制氢也罢，本质上应该是一种消纳低谷电量的方式，但低谷电量不能等同于弃风电量，中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩认为。
目前依赖可再生能源的绿色电力制氢行业仍然面临着较大的资金和竞争压力。据WoodMackenzie 分析师BenGallagher研究分析，要想竞争过其他几种制氢工艺，电解制氢的电价不能高于每兆瓦时30美元，且需要保证较高的效率。因此，壳牌表示有政府补贴支持将更有利用绿色氢气经济的发展。在一份联合申明中，三家公司都表示NortH2最初项目阶段预计需要欧洲和荷兰的资金支持。
国际能源署（IEA） 与中国石油经济技术研究院联合发布的《氢的未来—抓住今天的机遇》报告中指出，随着可再生能源成本的下降以及制氢规模的扩大，到2030年，从可再生能源中制氢成本或将下降30%，燃料电池、燃料补给设备和电解槽（用于电解水制氢）都将从大规模制氢中受益。
《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预计：中国氢能市场发展初期（2020-2025年左右），氢气年均需求约2200万吨，作为燃料增量有限，工业副产制氢因成本较低，且接近消费市场，将成为有效供氢主体，部分地区可探索开展可再生能源电解制氢项目示范。
氢能市场发展中期（2030年左右），氢气年均需求约3500万吨，煤制氢配合CCS技术，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，积极推动生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术示范，氢气实现长距离大规模输运。
氢能市场发展远期（2050年左右），氢气年均需求约6000万吨，中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，煤制氢配合CCS技术、生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术成为有效补充，整体氢能供给充裕，并可实现千万吨级绿色氢气出口。
因此，未来风电制氢，定能大行其道。
风电制氢还有哪些规划项目
英国
英国政府表示，?rsted的1.4GW Hornsea 2海上风电场将与Gigastack项目连接生产绿色氢气，为英格兰东北部的一家石油和天然气精炼厂提供动力。该风电场计划于2022年建成投产，将取代1.2GW Hornsea 1，成为世界上最大的海上风电场。
另一个绿色氢项目Dolphyn也获得了英国政府提供的312万英镑的资助。该项目计划在英国北海4GW的漂浮式风电场使用独立装置生产氢，根据计划，样机工程的最终投资决策将在2021年底前完成，并在2023年投运，2026年前实现在10MW机型上制氢。
由ITM Power领导的Gigastack项目，旨在通过5MW电解器输送绿色氢，在去年结束的Gigastack项目的第一阶段，ITM开发了5MW电解器模块的设计，并研究了该技术的工业应用。
荷兰
荷兰PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目。基于Q13a平台的PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目，由荷兰多家企业、机构共同承担，以促进减排事业，在北海建立新的能源模式。Nepture Energy的Q13a平台是荷兰北海首座完全电气化的油气平台，在PosHYdon项目中将被改造为制氢平台。集装箱式的制氢设备体积很小，绝大多数海上平台都可以容纳。目前阶段，平台电力暂时由陆地上的电网通过海缆连接供应（并按波动的海上风电发电量来模拟），未来将改由附近的海上风电场供应。
PosHYdon项目旨在研究海上风电制氢，创新技术，并在荷兰推广应用。未来，电解设备将安装在北海其他临近海上风电场的海上平台上。通过结合氢气、天然气、风电三个行业，我们可以为人类社会提供绿色能源，实现能源转型。
比利时
日前，比利时发布了一个名为“Hyport Oostende”的海上风电制氢项目的规划，根据其进度时间表，有望成为世界上首个投运的商业化海上风电制氢项目。该项目由海工巨擘DEME、投资机构PMV和比利时Ostend港共同开发，在Ostend港实施。项目分两阶段，第一阶段，开发一个50MW的示范项目，第二阶段，开发一个规模更大的商业化项目，并在2025年前完成。
到2020年底，比利时大约会有400台海上风机投运，总装机容量2.26GW。根据比利时新的海域规划，还将新增1.75GW，总量达到4GW，大约可以供应全国一半的电力。
法国
一家成立于2017年的法国公司Lhyfe已开发出一种在不连接电网的情况下使用可再生能源通过电解生产氢气的方案，并已经筹集了800万欧元，将于几个月内在法国西北部建立法国第一座风电制氢示范工厂。同时，该企业计划在2025年前将其概念部署到海上风电项目中。
德国
根据一份德国经济与能源部正在起草的氢能发展战略，德国正在考虑在海上风电竞标中，指定部分海上风电场专门用于生产绿色氢气。对于德国国内氢能市场，草案建议在2030年前开发至少3GW的电解制氢容量，绿色氢气占氢气总供应量的20%。这是一个颇有难度的目标。德国海上风电总装机容量为7.5GW，这是通过过去整整10年建立起来的。
提出了34条氢能发展的具体措施，目前这份草案正由其他政府部门审议中。草案中的举措还包括总额达数十亿欧元的财政支持，并强调，德国应尽快建立绿色氢气市场，走在世界的前列。氢能战略是德国能源改革——从核能和化石能源转型为可再生能源——的组成部分。中长期，德国计划将原本难以脱碳的行业，如交通运输、重工业、取暖等，改由氢气作为能源。
Engie旗下的两家公司Tractebel Engineering和Tractebel Overdick也将在德国建设一座400MW的海上风电制氢站。
国内第一个风电制氢项目
作为国内首个风电制氢工业应用项目——沽源风电制氢综合利用示范项目近日取得新进展。根据项目方发布的消息，目前，该项目的全程建构物结构、全程建筑物装饰装修已完工，制氢设备全部安装就位，制氢系统管道完成95%，下一步将对设备进行调试。
作为河北省重点项目，该项目总投资20.3亿元，由河北建投新能源有限公司投资，与德国McPhy、Encon等公司进行技术合作， 引进德国风电制氢先进技术及设备，在沽源县建设200兆瓦容量风电场、10兆瓦电解水制氢系统以及氢气综合利用系统三部分。该项目依照河北省总体氢能产业规划进行建设，一部分氢气用于工业生产，降低工业制氢产业中煤炭、天然气等能源消耗量；另一部分将在氢能源动力汽车产业具备发展条件时，用于建设配套加氢站网络，支持河北省清洁能源动力汽车发展。项目建成后，可形成年制氢1752万标准立方米的生产能力，对提升坝上地区风电消纳能力具有重要意义。
