东芝探索“完美能源”：以可再生能源制取绿氢，全程零碳排
“百年老店”、多元化电子电气产品制造商日本东芝集团（Toshiba）正在全力布局有“未来能源”之称的氢能，并将大规模可再生能源制取“绿氢”视为低碳能源时代的完美解决方案。
近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间，东芝多位高管对澎湃新闻表示，除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外，东芝非常看好氢能在中国的发展前景。
放眼全球，日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出，到2030年要确立国内可再生能源制氢技术，构建国际氢能供应链，长期目标是利用碳捕获（CCS）技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言，用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能，无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。
日本能源转型历程
“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发，进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品，已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝（中国）有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示，早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下，该公司内部近十年间全面提升氢能体系，东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。
据介绍，东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合，启动时间不到5分钟，高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。
东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上
典型场景如东芝的新氢能综合应用中心，利用太阳能电解水制备氢气，并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样，不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳，而且，因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料，从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。
当突发灾难时，这套小型分布式能源亦可大显身手，作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。
纯氢固然样样好，但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解，上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。
张童表示，全球可再生能源快速发展，但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国，风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大，弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来，在需要时再调取，就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来，制出来的氢完全是绿色的。”
他认为，在该领域，东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累，目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段，东芝呼吁政府对全行业予以政策支持，鼓励更多企业参与氢能产业链的完善，并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下，氢能成本才能随着规模化效应快速下降。
氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场，使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求，并联合中国合作伙伴一起开拓市场。
实际上，东芝对于“终极能源解决方案”的认识，在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者，旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因，东芝最终选择剥离核电资产。
今年10月，日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布，日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前，日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。
“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声，很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道，福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前，日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能，但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增，欧洲主要国家纷纷选择弃核。
宫崎洋一称，除了重点业务氢能之外，目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术，可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言，在水电领域，东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队，已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机；光伏领域，东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用，住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用；地热领域，东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备，以设备容量计处于全球第一。
福岛氢能研究基地（FH2R）
在日本国立的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）牵头下，东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地（FH2R）已于今年2月底建成。
FH2R系统概览
该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置，正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统，还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。
校对：刘威
第一章 总则第一条 为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，根据《中华人民共和国可再生能源法》和其他有关法律、行政法规的规定，结合本省实际，制定本条例。第二条 在本省行政区域内从事可再生能源的开发利用及其管理等相关活动，适用本条例。
本条例所称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、空气能等非化石能源。第三条 开发利用可再生能源，应当遵循因地制宜、多能互补、综合利用、节约与开发并举的原则，注重保护生态环境。禁止对可再生能源进行破坏性开发利用。第四条 县级以上人民政府应当加强对可再生能源开发利用工作的领导，将可再生能源开发利用纳入本行政区域国民经济和社会发展规划，采取有效措施，推动可再生能源的开发利用。第五条 省发展改革（能源）主管部门和设区的市、县（市、区）人民政府确定的部门（以下统称可再生能源综合管理部门）负责本行政区域内可再生能源开发利用的综合管理工作。
县级以上人民政府有关部门和机构在各自职责范围内负责可再生能源开发利用的相关管理工作。
乡镇人民政府、街道办事处应当配合做好可再生能源开发利用的管理工作。第六条 县级以上人民政府及其有关部门应当加强对可再生能源开发利用的宣传和教育，普及可再生能源应用知识。
新闻媒体应当加强对可再生能源开发利用的宣传报道，发挥舆论引导作用。第二章 管理职责第七条 县级以上人民政府可再生能源综合管理部门应当会同有关部门和机构，按照国家有关技术规范和要求，对本行政区域内可再生能源资源进行调查。
有关部门和机构应当提供可再生能源资源调查所需的资料与信息。
可再生能源资源的调查结果应当公布。但是，国家规定需要保密的内容除外。第八条 县级以上人民政府可再生能源综合管理部门应当会同有关部门和机构，根据其上一级可再生能源开发利用规划，结合当地实际，组织编制本行政区域可再生能源开发利用规划，报本级人民政府批准后实施，并报上一级可再生能源综合管理部门备案；其中省可再生能源开发利用规划，应当报国家能源主管部门备案。
可再生能源开发利用规划的内容应当包括可再生能源种类、发展目标、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网建设、服务体系和保障措施等。第九条 编制可再生能源开发利用规划，应当遵循因地制宜、统筹兼顾、合理布局、有序发展的原则，并符合国土空间规划。
编制可再生能源开发利用规划，应当依法进行规划环境影响评价和气候可行性论证，并征求有关单位、专家和公众的意见。
县级以上人民政府可再生能源综合管理部门和有关部门、机构应当依法公布经批准的可再生能源开发利用规划及其执行情况，为公众提供咨询服务。第十条 可再生能源综合管理部门和自然资源主管部门在履行项目审批、选址审批、用地或者用海审核等职责时，不得将可再生能源开发利用规划确定的可再生能源项目建设场址用于其他项目建设。第十一条 县级以上人民政府可再生能源综合管理部门依法履行可再生能源投资建设项目的批准、核准或者备案以及其他相关监督管理职责，依法承担可再生能源装备制造产业发展和科技进步相关工作，并对依法需经国家批准或者核准的投资建设项目提出审查意见。第十二条 省住房城乡建设主管部门根据本省气候特征和工程建设标准依法制定太阳能、浅层地热能、空气能等可再生能源建筑利用的地方标准。
省标准化主管部门会同省有关部门依法制定除前款规定以外的可再生能源开发利用的地方标准。第十三条 县级以上人民政府水行政主管部门依法履行水能资源开发利用的指导和监督管理职责。第十四条 县级以上人民政府住房城乡建设主管部门依法履行可再生能源建筑利用的指导和监督管理职责。第十五条 县级以上人民政府自然资源主管部门依法履行地热能开发利用的指导和监督管理职责。第十六条 县级以上人民政府农村能源主管部门依法履行沼气利用的指导和监督管理职责。第十七条 县级以上人民政府商务主管部门应当做好生物液体燃料销售和推广应用的组织和指导工作，监督石油销售企业按照规定销售生物液体燃料。
《报告》指出，截至2022年5月底，全国汽车保有量3.07亿辆，新能源汽车保有量达1000万辆，占汽车总量的3.25%。2021年中国新能源汽车产量为327.8万辆，销量352.1万辆，渗透率13.4%。
10月29日，中国石油化工集团有限公司（下称中石化）新闻办发布消息称，下属新星公司将参与开发位于陕西渭南市大荔县的分散式风电项目，总装机容量20兆瓦。这将是中石化首个风电项目。
中石化称，分散式风电是一种小规模分散式、布置在用户附近、高效可靠的发电模式。虽然总容量较小，但它可利用已建成的电网进行输送，更加灵活，可实现风能资源的有效利用和就地消纳。
上述项目整体占地面积约35平方公里，设计安装八台单机容量2.5兆瓦风力发电机组，建成后上网年发电量可达4286.5万千瓦时，相当于年节约标准煤1.32万吨。
中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎对界面新闻表示，与其他央企风电项目最小为50兆瓦相比，中石化20兆瓦的总装机容量非常小，加之中国分散式风电的市场空间仍有局限性，未来进行大规模发展的可能性较小。
彭澎认为，中石化上述风电项目仅是“试水”。
风能是中石化未来构建新能源体系的业务之一。今年3月30日，中石化董事长张玉卓在2019年度业绩发布会上提出“一基两翼三新”的发展格局。
其中，在新能源领域，中石化提出将着力建设以风光热氢为引领的新能源体系，积极引领发展氢能，推进太阳能、风能发展，优化发展生物质能。
随着中石化此次加入，中国油气巨头“三桶油”齐聚风电领域。
中国石油天然气集团有限公司（下称中石油）和中国海洋石油集团有限公司（下称中国海油）在风电领域的布局稍早。
去年4月，中国电建集团山东电建四川公司发布消息称，中标了中国石油海洋工程（青岛）海上风电项目A、B段电气设备安装施工项目。
山东电建四川公司表示，该项目位于江苏省灌云、如东海域 ，A标段风电场拟安装95台单机容量为4.2 MW风力发电机组，总装机容量400兆瓦。B标段共布置50台单机容量为4兆瓦的风电机组，总装机规模200兆瓦。
中石油在《2019年环境保护公报》里表示，将适度发展风电和光伏等。但截至目前，尚未看到中石油对外公布相关风电项目的最新进展。
与中石化和中石油相比，中国海油在海上风电的发展决心更大、行动也更积极。
2019年年初，中国海油正式透露在 探索 海上风电业务。同年4月30日，中国海油第一个合作开发的江苏海上风电项目开工。今年9月15日，该项目实现并网发电。
据中国海油介绍，江苏海上风电场中心离岸距离39公里，水深约12米。该项目规划装机容量300兆瓦，计划在海上建设67台风机，首批风机已实现并网发电。项目预计今年底前全部投产，年上网电量达约8.6亿千瓦时。
这次是中国海油重返风电领域。2006年，中国海油首次提出进军上海风电业务，并将其列为“未来30年重点投入”领域，但后因盈利情况欠佳，2014年中断了新能源业务的发展。
去年6月10日，中国海油首次发布了《绿色发展行动计划》，提出大力发展海上风电产业开发等新能源新业务。
中国海油首席执行官袁光宇称，海上风电是诸多清洁能源、可再生能源种类中，与中国海油契合度最高的领域。中国海油有丰富的海上工程资源和生产作业经验，均可以应用到海上风电领域。
今年7月2日，中海石油（中国）有限公司全资子公司中海油融风能源有限公司在上海正式揭牌成立。该公司的发展思路是“本着低成本、市场化的原则，先近浅海练兵，后深远海发力，积极稳妥推进海上风电业务”。
中国海油正在同步开发广东省附近海域海上风电场，未来还将在深远海风电和分散式海上风电研发和投资方面持续发力。
在全球石油需求增长放缓，能源向低碳清洁转型的大背景下，“三桶油”进军风电等可再生能源行业是大势所趋。加之今年新冠疫情“雪上加霜”，全球石油企业加速转型成为必然。
2019年中国的可再生能源发电量结构中，水电、光伏发电、风电、生物质发电占比分别是63.73%、19.89%、10.10%、5.45%，同比增速分别是5.7%、10.9%、26.3%、20.4%。
其中，风电是增长速度较快、电源占比高的一类。
第三方咨询机构WoodMackenzie估算，以江苏沿海的风资源算，海上风电项目内部收益率约为8%-10%。在福建、广东等地海域，投资成本较高，约为1.8万-2.2万元/千瓦，但由于风资源更为优越，内部收益率可达10%-12%。
但风电行业留给“三桶油”的时间和空间并不多。
彭澎表示，陆上风电经过15年的高速发展后，适合安装风机并具备消纳条件的区域，已基本被开发了；80%的优质项目已沉淀在电力央企手里，通过交易进行产权置换的可能性较小。
“经过补贴阶段后，海上风电未来的发展规模也有限。“彭澎认为，从短期和中期看，风电尚难和光伏竞争。
与光伏发电相比，目前风电的发电成本更高。去年10月国网能源研究院发布的《2019年中国新能源发电分析报告》显示，当前陆上风电平均度电成本约为0.38元，海上风电平均度电成本约为0.64元；光伏电站平均度电成本约0.377元。
该报告预计，2020年中国陆上风电度电成本将下降至0.3-0.4元，光伏发电度电成本将下降到0.26-0.3元。
受困于建设安装技术不成熟和海上风机运维成本高企，海上风电是度电成本最高的可再生能源之一。
目前海上风电标杆电价为0.85元/度，相当于每度电补贴约0.4元，是陆上风电度电补贴金额的3倍。若去除中央补贴后，地方不支持海上风电补贴，且其成本未能实现降低，海上风电前景存忧。
“长期看，海上大型风电项目能否以合适的价格融入未来电力市场，存在较大的不确定性。”彭澎表示。
今年3月，财政部、国家发改委、国家能源局联合《关于促进非水可再生能源发电 健康 发展的若干意见》，明确提出新增海上风电和光热项目不再纳入中央财政补贴范围，按规定完成核准(备案)并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电和太阳能光热发电项目，按相应价格政策纳入中央财政补贴范围。
这意味着2021年之后将取消海上风电国家补贴。
按照中国《可再生能源发展“十三五”规划》目标，到2020年，风电项目电价可与当地燃煤发电同平台竞争，光伏项目电价可与电网销售电价相当。在部分资源条件较好的地区，这一目标已基本实现。“十四五”期间，中国风电、光伏发电将全面迎来平价上网时代。
尽管如此，“三桶油”在风电领域也有机会。彭澎表示，“三桶油”旗下的油田矿区和炼化企业大多建有自备电网，具备消纳太阳能和风能电力的电网条件，可以根据情况重新布局可再生能源的电力供应。
另外，“三桶油”具备大量的油田区块，如果有风资源比较好的区域，也可以进行开发。“三桶油”油田矿区集中分布在西北和东北地区，太阳能和风能资源较为丰富，且以盐碱地、戈壁荒漠为主，占用耕地和林地少，无高大遮挡物，具备良好的场地条件和资源条件。
彭澎建议，“三桶油”可以尽可能地开拓新的市场，比如做能源管理，开展综合能源、清洁能源和智慧能源等新的增值业务。
