中国风电制氢潜力评估：助力2060碳中和目标的战略路径

本研究针对中国碳中和目标下绿氢供给的关键问题，系统评估了2060年前风电制氢潜力。通过GIS空间分析结合电解效率动态模型，发现中国陆海风电可支撑年产能7.13-9.03亿吨绿氢，达需求量的6.94-10.04倍，其中新疆等五省及海域贡献86.82%产能，为氢能产业布局提供科学依据。

　　

在全球气候治理的紧迫背景下，中国提出的2060碳中和目标面临巨大挑战——如何在短期内改造全球最大的碳密集型能源系统。绿氢作为深度脱碳的关键载体，其规模化生产成为破局焦点。然而，风电制氢究竟能贡献多大产能？资源又该如何空间配置？这些问题的答案直接关系到国家氢能战略的可行性。

北京理工大学能源与环境政策研究中心的研究团队在《Resources, Conservation and Recycling》发表的重要研究，首次以高空间分辨率系统评估了中国风电制氢潜力。通过整合土地利用、候鸟迁徙路线等17类约束因子，构建了"发电-制氢"双模块评估体系，揭示了令人振奋的结果：中国陆海可用风电面积达540万km²，按2020年技术水准可年产7.13亿吨氢，而随着电解效率提升，2060年产能将跃升至9.03亿吨，相当于当年氢需求的10倍之多。更关键的是，研究发现86.82%的产能集中在新疆、内蒙古等五省及近海区域，这种高度聚集的特征为国家级氢能基地建设指明了方向。

研究团队采用多学科交叉方法：① 基于0.1°×0.1°网格的GIS空间分析，综合考量生态红线、机场净空等开发约束；② 建立风电容量因子(CF)数据库，整合NASA与再分析数据；③ 动态模拟质子交换膜(PEM)电解效率演进趋势；④ 采用LCOH平准化成本模型进行经济性评估。这些技术的创新融合，使得评估结果兼具空间精确性与时间前瞻性。

【氢能生产强度】分析显示，中国陆域风电制氢强度呈现"西高东低"格局，青藏高原地区因高风速带来>200吨/km²的年产能，而东部沿海普遍<50吨/km²。海上风电则展现出更大优势，东海区域强度可达陆域的3-5倍。

【装机容量分布】评估指出，14.68 TW的总装机潜力中，新疆独占2.47 TW，内蒙古1.89 TW，两者合计占陆域潜力的42%。海上风电的1.82 TW潜力主要分布在20-50米水深区域，避开主要航运通道与海底光缆。

【效率演进影响】研究特别强调，电解效率从当前60%提升至2060年预期的76%，可使同等风电资源多产26.7%的氢气。这种"技术红利"将使新疆等资源富集区的单台风机年产能提高8.2-12.5万吨。

在结论部分，作者Jiaquan Li和Yi-Ming Wei等指出，中国风电制氢存在"资源-需求"的空间错配：90%的氢需求集中在东部，而80%产能位于西部。这要求未来需构建"西氢东送"的输配体系，或引导钢铁、化工等高耗氢产业向西部转移。该研究不仅填补了碳中和情景下氢能资源评估的空白，其建立的0.1°高精度数据库更可为单个制氢项目的选址提供决策支持。正如审稿专家所言，这项工作"重新定义了绿氢经济的地理边界"，为全球最大规模能源转型提供了量化路线图。