目前，全球能源体系从以化石燃料为主的传统体系逐步向高效、可再生的低碳能源体系转型。海上风电具有风能资源丰富稳定、发电利用小时数高、适宜大规模开发等优点，受到越来越多的国家关注。但海上风电消纳和距离用电遥远等问题又给海上风电的发展带来前所未有的挑战，如何将资源丰富的海上风电以较高的经济效益利用和存储起来，是全世界都在合力解决的问题。

海上风电制氢

海上风电制氢方案的提出，不仅可以一定程度上解决海上风电发展所面临的问题，而且可为水电解制氢提供清洁持续稳定并且低成本的电能。因此，海上风电制氢是一个具有巨大创新潜力的前瞻性方案，同时也是当前清洁能源技术研究的重点方向。

（1）借助风电制氢建立风储一体化系统，能够有效缓解海上风电快速增长和电网建设速度较慢之间的矛盾，解决海上风电消纳问题，提高风能利用率。

（2）降低制氢成本：针对远海海上风电高昂的电能送出成本，通过电解水方式,利用管道或船舶将氢气输送到用氢地，在成本和周期上都具备优势。

（3）有望加速海上风电成本的降低，保证海上风电顺利进入平价上网时代。同时，可助力海上风电和绿氢产业发展，实现经济与社会、人与自然的可持续发展。

海上风电制氢技术路线

方案1：“电能+氢能”共享输送方式

此方案适用于离岸近、敷设海缆传输电力尚具经济性的海上风电制氢项目。方案的核心思想是将海上风电的电能和海上风电制取的氢气通过共享的一条脐带缆输送，即“电能+氢能”共享输送，如图下所示。

“电能+氢能”共享输送方式

方案2：海上制氢站+管道输送氢气

此方案适用于远海、敷设海缆传输电力已不具有经济性的海上风电制氢项目。风电场风机所发电能通过中压集电海缆汇集到海上制氢站上,全部用来制取氢气，制取的氢气经过海底压力管道输送到陆上储氢装置中，供陆上使用和消纳，如图下所示。

海上制氢站管道输送氢气

方案3：海上制氢站+运输船输送氢气

此方案适用于远海，如图下所示。风电场风机所发电能通过中压集电海缆汇集到海上制氢站，全部用来制取氢气，制取的氢气充装在氢瓶组中。海上制氢站或运输船布置有吊机，氢气瓶由运输船海运到码头氢气转运场地，供陆上使用和消纳。

海上制氢站船舶输送氢气

方案4：海上制氢站+加氢站+氢能船舶

此方案直接打造海上氢能“制储运加”闭环，适用于远海，如图下所示。近年来，船舶航运业带来的环境污染问题受到国际社会的高度关注，绿色低碳已成为船舶航运业发展的必然趋势。氢燃料动力船舶是很好的解决方案，可实现船舶“零排放”的目标。目前，汽车领域的氢燃料电池系统应用已较成熟，为氢燃料电池在船舶上的应用奠定了良好的基础。

海上制氢站、加氢站为船舶提供氢气

不同方案对比

（1）方案1和方案2在短期内不具有技术和经济优势，需要技术攻关和科技创新，以提高安全性、可靠性并降低成本。

（2）方案3在技术和经济上均具有优势，因此“海上制氢站+运输船输送氢气”在现阶段具有推广应用价值。

（3）方案4的氢动力船舶若在短期内不能普及，则氢气消纳问题无法解决。

不同方案对比

国内外研究现状

欧洲海上风电制氢的概念理论、项目实践都走在了世界的前沿，对欧洲海上风电和绿氢产业发展起到了重要的助推作用。除了欧洲，日本、韩国、新加坡等国家也在积极布局海上风电制氢项目，寻找绿氢生产新方向。目前我国的风电制氢项目与课题已经超过20个，但海上风电制氢项目较少，仅有少数几个科研课题及初步签约的项目。总体而言，国内外海上风电制氢均处于起步阶段，各国仍在探索可行的技术方案和商业化方案。作为海洋能源综合利用的一种方式，伴随着海上风电的快速发展，海上风电制氢有望得到进一步发展，为海上风电消纳、海上风电输送系统建设提供新思路。

未来海上蓝图

海上风电制氢不仅为海上风电发展带来了巨大的发展空间，而且为电解水制氢提供了绿色能源，形成了零碳排放制氢技术路线，二者的结合可有力促进实现碳达峰、碳中和目标。海上氢气输送和应用的创新方案为海上风电制氢的发展开拓了思路，用规模化应用倒逼成本下降。未来，随着海上风电装机规模的不断扩大以及电解水制氢技术的突破和成本的大幅下降，海上风电制氢有望实现大规模商业化。

参考文章：

海上风电制氢发展趋势及前景展位  王峰

海上风电制氢的研究现状及展位  史铁