隨著中國經濟的快速增長,能源方面面臨著兩個重要挑戰:供需不平衡,以及能源分配運輸的基礎設施不完善。中國,就目前來說,擁有著世界上最大的風電市場 (整機容量為63GW),該市場超過30%的收入源自于政府津貼,即一種政府的特殊資金扶持,這種大力度的扶持使得風電市場產生了供大于求的問題。在2011年,中國的棄風達到了100億千瓦時,超出行業利潤的50%。造成這種資源浪費的主要原因是,風電廠的附近缺少能夠將能源及時傳輸到高需求地區的基礎設施,以至于造成了能源的堆積,浪費。
重工業大型設備的電力需求
由于大型生產設備對電力的需求較大,許多公司不選擇使用相對昂貴的公共電力提供商,而是選擇使用按需發電技術。風力發電就目前而言,并不是大多數能源密集型產業的首選,因為風力發電廠大多位于偏遠地區,缺少電力傳送必備的人工和設備。另外,布置電力傳輸電纜將會耗費數十億美元,成本非常高。所以說,氫能發電技術的出現,為大型設備提供了絕佳的電力供應解決方案。
氫能:一種新型清潔燃料
在世界范圍內,電解制氫技術已經在大型發電廠中得到了廣泛的應用。該技術的首次實施是在1923年,來自挪威的Norsk Hydro在一個大型水力發電設施中進行了電解制氫的研究和嘗試,他利用發電設施產生的額外電力制氫,這種方式便成為了防止資源浪費,增加額外效益的途徑。
在中國,氫能行業的發展使得風能的利用率大幅上漲,他激發出了風能的真正利用價值。氫氣發生器可以利用風能產生的多余能量制氫,然后將這些氫氣進行儲存,這樣就不需要對風機活動進行限制,比如說在供大于求時關閉渦輪機。儲存的氫氣可以在需要時通過燃料電池的燃燒轉化為電能。這種系統的容量從幾千瓦到幾兆瓦不等,小型系統適用于住宅社區,大型系統可用于城鎮,商業活動集中區,電網變電站等。隨著燃料電池技術的不斷進步,中國可由此建立高效清潔能源利用系統。
中國的氫經濟
氫經濟最大的障礙之一就是氫燃料必須通過大量的能源而獲得。氫是100%的清潔能源,燃燒時不會產生任何污染,但是他能耗非常高 (他所消耗的能源大概是天然氣的3倍) 。與天然氣不同的是,氫氣并不單獨存在于自然界中,他必須通過機械/化學過程來獲取,因此氫的制造成本就隨之增加了,舉例說明,一個普通的產氫電解槽需要4.5千瓦時的電才能產生1立方米的氫氣。同時,氫氣的獲取過程也許會需要用到非清潔能源,例如天然氣,煤炭,核能等。所以說,如果中國的風電市場可以將生產氫氣作為新的收入來源,這將是一個難得的機遇。利用過剩的,低成本可再生能源制造大量的高價值,清潔氫氣,運營成本僅限于設施的維護,而且用于生產氫氣的電力成本為零。
長期投資
建立氫網絡的另一個問題就是對初期投資的要求較高,這其中需要考慮到氫系統的往返生成,氫氣的儲存運輸,轉氫回電過程等等。以能量為單位,氫循環系統的設備比天然氣發電廠或其他化石燃料發電廠的發電設備更昂貴。這就是為什么人們更傾向于研究氫氣在化學,肥料,及機械工業領域的直接用途,因為收益相對更大。除了考慮到對環境的好處和零成本的經濟優勢,氫循環系統的使用壽命很長,可持續50年(燃料電池的使用壽命超過20年)。這種長期的經濟回報模式使得氫循環系統成為了更具吸引力的能源問題解決途徑(主要針對能源供需不平衡問題) 。在這種新機遇的影響下,中國農村/偏遠地區的面貌可能會在很大程度上得到改善。隨著氫燃料在能源,交通,化學工業,制造業等領域的大量應用,人們的生活水平將得到提高,環境問題將得到改善,隨之而來的是經濟的增長。

