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2025年綠氫成本有望低至25元/千克

北極星發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 10:02:29

4月21日,由中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國氫能聯(lián)盟”)舉辦的“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在京隆重開(kāi)幕。會(huì )議期間,中國氫能聯(lián)盟專(zhuān)家委員會(huì )主任、同濟大學(xué)原校長(cháng)助理余卓平正式發(fā)布由中國氫能聯(lián)盟組織編寫(xiě)的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2020》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《白皮書(shū)2020》)?!栋灼?shū)2020》以“碳中和愿景下的低碳清潔供氫體系”為主線(xiàn),提出四大核心觀(guān)點(diǎn),一是脫碳是本輪氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一驅動(dòng)力,二是可再生能源制氫成本有望在2030年實(shí)現平價(jià),三是在2060年碳中和情景下可再生能源制氫規模有望達到1億噸,并在終端能源消費占比中達到20%,四是完善低碳清潔氫政策體系是氫能助力碳中和的關(guān)鍵。

白皮書(shū)指出,在2030年碳達峰情景下,我國氫氣的年需求量將達到3715萬(wàn)噸,在終端能源消費中占比約為5%,可再生氫產(chǎn)量約為500萬(wàn)噸,部署電解槽裝機約80GW。在2060年碳中和情景下,我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右,在終端能源消費中占比約為20%。其中,工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大,約7794萬(wàn)噸,占氫總需求量60%;交通運輸領(lǐng)域用氫4051萬(wàn)噸,建筑領(lǐng)域用氫585萬(wàn)噸,發(fā)電與電網(wǎng)平衡用氫600萬(wàn)噸。

目前,電解水技術(shù)商業(yè)化的主要為ALK和PEM電解水制氫技術(shù),這兩種技術(shù)各有其優(yōu)點(diǎn)與局限性,未來(lái)的技術(shù)組合將取決于關(guān)鍵技術(shù)之間的創(chuàng )新和競爭,從而更好地適應不同的應用場(chǎng)景。AEM和SOEC技術(shù)仍處于起步、實(shí)驗室研發(fā)階段。

其中,堿性(ALK)電解水制氫技術(shù)關(guān)鍵降本驅動(dòng)因素為運行負荷、度電價(jià)格、電解效率。當電價(jià)為0.616元/kW·h時(shí),平準化氫氣成本39.06元;電價(jià)0.3元/kW·h時(shí),平準化氫氣成本21.22元。

質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫技術(shù)降本驅動(dòng)因素主要為:運行負荷、度電價(jià)格、電解水系統成本、電解水制氫能耗。據測算,當電價(jià)為0.616元/kW·h時(shí),平準化氫氣成本約為50.43元;電價(jià)0.3元/kW·h時(shí),平準化氫氣成本約31.22元。

我國可再生能源制氫潛力巨大,已連續8年成為全球可再生能源最大投資國,風(fēng)電、光伏等可再生能源裝機容量均為世界第一。,2020年,全國可再生能源發(fā)電量達22148億千瓦時(shí),如果按1%的比例配置電解水制氫,制氫效率按照5.5千瓦時(shí)/標方測算,可制取氫氣約4萬(wàn)噸/年,基本滿(mǎn)足存量燃料電池汽車(chē)使用。2030年,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機容量將達到12-20億千瓦;2060年。風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機容量將達到66億千瓦,按照可再生能源電解水制氫5%-10%配置,完全可以支撐我國清潔氫供給結構需求。

根據預測,2025年,光伏與風(fēng)電的新增裝機發(fā)電成本預計將達到0.3元/千瓦時(shí),可再生能源電解水制氫成本將低至25元/千克氫氣,彼時(shí)將具備與天然氣制氫進(jìn)行競爭的條件;2030年,光伏與風(fēng)電的新增裝機發(fā)電成本預計將達到0.2元/千瓦時(shí),可再生能源電解水制氫成本將低至15元/千克氫氣,具備與配套CCUS的煤制氫競爭的條件。


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