在氫氣產(chǎn)能提高的當(dāng)下，可再生能源制氫似乎已經(jīng)開始走上了新的臺(tái)階。海上風(fēng)電制氫憑借零碳排放、能源轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢，逐漸成為各國能源轉(zhuǎn)型的優(yōu)先解決方案。

我國海岸線綿長，海洋資源豐富。隨著近幾年可再生能源利用的增長，我國海上風(fēng)電利用逐年上漲。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年全國發(fā)電裝機(jī)容量約29.2億千瓦，同比增長13.9%。其中，風(fēng)電裝機(jī)容量約4.4億千瓦，同比增長20.7%。

《2021年中國海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，在海洋電力業(yè)方面，2021年我國海上風(fēng)電新增并網(wǎng)容量1690萬千瓦，是上年的5.5倍，累計(jì)裝機(jī)容量躍居世界第一。潮流能、波浪能等海洋開發(fā)利用技術(shù)的研發(fā)示范持續(xù)推進(jìn)。海洋電力業(yè)全年實(shí)現(xiàn)增加值329億元，比去年增長30.5%。

根據(jù)國家中長期發(fā)展規(guī)劃，到2020年底和2050年底，風(fēng)電裝機(jī)容量分別超過200GW和1000GW。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的增加，大規(guī)模風(fēng)電場的聚集給當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)輸送帶來了極大壓力，“棄風(fēng)”現(xiàn)象正逐步增加。

2023年10月18日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于組織開展可再生能源發(fā)展試點(diǎn)示范的通知》，示范工程一共包括20個(gè)類型，分為技術(shù)創(chuàng)新類、開發(fā)建設(shè)類和高比例應(yīng)用類。

其中開發(fā)建設(shè)類包括海上能源島示范：主要支持結(jié)合海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)，融合區(qū)域儲(chǔ)能、制氫、海水淡化、海洋養(yǎng)殖等發(fā)展需求，探索推進(jìn)具有海上能源資源供給轉(zhuǎn)換樞紐特征的海上能源島建設(shè)，建設(shè)包括但不限于海上風(fēng)電、海上光伏、海洋能、制氫（氨、甲醇）、儲(chǔ)能等多種能源資源轉(zhuǎn)換利用一體化設(shè)施。海上風(fēng)電制氫、海水淡化、海洋牧場等海洋綜合立體開發(fā)利用示范類型不少于2種。

風(fēng)電制氫技術(shù)作為一種新型的儲(chǔ)能方式，更多地將被應(yīng)用于平仰大規(guī)模風(fēng)電場發(fā)電的不均衡性，提高風(fēng)場風(fēng)電的利用率。

通過風(fēng)電制氫，離岸風(fēng)力發(fā)電的價(jià)值得以增加，因?yàn)閾碛胸S富離岸風(fēng)力資源的地區(qū)可以直接生產(chǎn)綠氫，而無需額外轉(zhuǎn)換成本將所產(chǎn)生的電輸送到岸上。同時(shí)，風(fēng)能是無限、免費(fèi)的能源，它能產(chǎn)生電解槽所需的電能生產(chǎn)綠氫。

這一模式帶來了更進(jìn)一步的優(yōu)勢，因?yàn)楝F(xiàn)場生產(chǎn)的氫氣可以通過管道輸送，與輸送電力所需的高壓直流輸電系統(tǒng)相比，管道具有更大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢；對于長距離輸送大量能源而言，管道是一種更具成本效益的選擇。

根據(jù)風(fēng)電來源的不同，可以將風(fēng)電制氫技術(shù)分為并網(wǎng)型風(fēng)電制氫和離網(wǎng)型風(fēng)電制氫兩種——
并網(wǎng)型風(fēng)電制氫是將風(fēng)電機(jī)組接入電網(wǎng)，從電網(wǎng)取電的制氫方式，比如從風(fēng)場的35kV或220kV電網(wǎng)側(cè)取電，進(jìn)行電解水制氫，主要應(yīng)用于大規(guī)模風(fēng)電場的棄風(fēng)消納和儲(chǔ)能。
離網(wǎng)型風(fēng)電制氫是將單臺(tái)風(fēng)機(jī)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)所發(fā)的電能，不經(jīng)過電網(wǎng)直接提供給電解水制氫設(shè)備進(jìn)行制氫，主要應(yīng)用于分布式制氫或局部應(yīng)用于燃料電池發(fā)電供能。

從技術(shù)角度來看，風(fēng)電的隨機(jī)性、不穩(wěn)定性、波動(dòng)性較大，而水電解制氫設(shè)備對電能質(zhì)量的穩(wěn)定性要求較高，頻繁的電力波動(dòng)會(huì)對設(shè)備的運(yùn)行壽命及氫氣的純度質(zhì)量造成影響。如何進(jìn)行有效的電能匹配，提高制氫設(shè)備的可利用率需要研究探討。此外，當(dāng)前氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本較高，包括氫氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性等都是制約氫能行業(yè)發(fā)展的瓶頸，儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)需進(jìn)一步深入研究。

2023年11月30日，明陽集團(tuán)“海上風(fēng)電+海洋牧場+海水制氫”立體化海洋能源創(chuàng)新開發(fā)示范項(xiàng)目正式開工，這是國內(nèi)首個(gè)海上風(fēng)電與海洋牧場、海水制氫結(jié)合項(xiàng)目。

該項(xiàng)目總裝機(jī)容量為1500MW，投產(chǎn)后預(yù)計(jì)每年可為海南提供49.5億度綠電，供206萬戶普通家庭一年用電，減少二氧化碳排放約383.4萬噸，有效提高綠色能源占比，推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，支撐“十四五”海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)建設(shè)。

我國深遠(yuǎn)海區(qū)風(fēng)能儲(chǔ)量是近海的三倍以上，深遠(yuǎn)海風(fēng)電的開發(fā)具有非常大的潛力。海上風(fēng)電與海洋牧場、海上油氣、海水淡化，氫能、儲(chǔ)能多種能源綜合開發(fā)利用融合發(fā)展，有助于提升海域利用效率，提升項(xiàng)目整體效應(yīng)，是海上風(fēng)電的重要發(fā)展方向。

我國海上風(fēng)電總規(guī)劃為166.386GW，因此，在我國進(jìn)行海上風(fēng)電制氫將有非常廣闊的電力來源；同時(shí)，利用海上風(fēng)電制備氫氣，并通過各類儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)送到氫能源市場，開發(fā)跨越電力輸送的渠道，為海上風(fēng)電和氫能發(fā)展提供了可行的思路，有利于國家能源安全。

海上風(fēng)電制氫具有重大意義。借助風(fēng)電制氫建立風(fēng)儲(chǔ)一體化系統(tǒng)，能夠有效緩解海上風(fēng)電快速增長和電網(wǎng)建設(shè)速度較慢之間的矛盾，解決海上風(fēng)電消納問題，提高風(fēng)能利用率。風(fēng)電制氫有望加速海上風(fēng)電成本的降低，保證海上風(fēng)電順利進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。