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央企入局新能源制氢,“绿氢”会是未来方向

央企入局新能源制氢,“绿氢”会是未来方向

  • 分类:行业资讯
  • 发布时间:2021-12-23
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央企入局新能源制氢,“绿氢”会是未来方向

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2021年陆续出台的多个氢能发展重磅文件,氢能发展前景也被市场所看好。

截至12月21日,今年以来氢能源板块已上涨44.23%,25只个股涨幅超100%,其中京城股份年初至今涨超500%。

氢能产业发展,首先要解决原材料——氢的来源问题。

随着碳市场的推进,绿氢的需求逐步增加,未来大规模光伏发电或风力发电配套电解水生产绿氢将成为趋势。随着氢能产业逐步用于汽车和工业,氢能的利用量将逐步增长。

一、央企入局新能源制氢

目前,氢能源的供给主要为化石燃料制氢、工业副产物制氢、电解水制氢、生物质制氢及其他。

近期,国内电解水制氢政策、研究多重消息频出,绿氢发展步伐加快。12月16日,国家能源集团召开氢能产业发展专题会,推进新能源发电与电解水制氢耦合发展。

会议指出,氢能产业未来的发展方向主要包括清洁能源基础燃料、能量储存介质、不同能源行业耦合的重要媒介。集团公司要充分认识氢能产业发展的引领性和紧迫性,根据氢能特点,结合自身实际,发挥在新能源制氢、工业附加制氢方面的优势,将制氢、储氢作为产业发展的切入点,引入社会化科研成果,推进氢能与煤基能源产业、新能源产业协调发展,培育构建集团公司新的核心竞争力。此外,要推进煤电机组“三改联动”,推进新能源发电与电解水制氢耦合发展,推进燃煤机组掺烧液氨探索综合减污降碳,推进新能源制氢与现代煤化工耦合发展,推进煤炭生产运输及辅助环节的氢基新能源替代,更好地发挥氢能在传统化石能源和可再生能源、新能源的耦合作用。

已有多地出台鼓励氢能产业发展的相关政策,加快布局氢能源产业。北京、河北、四川、山东、内蒙古等地出台了专项氢能整体产业发展政策;广东、重庆、浙江、河南等地出台了氢燃料汽车细分领域专项政策;还有不少地区将氢能相关发展规划纳入新能源汽车产业全省“十四五”规划当中。

另外,近期美国能源部发布《碳中和氢能技术基础科学》报告,围绕碳中和制氢、化学和材料储氢以及氢能利用技术的变革性突破展开了研究探讨,其中包括深入研究材料和化学反应过程以革新电解水制氢系统。

二、电解水制氢占比将逐步提升

目前制氢方式主要为化石能源制氢。根据《中国氢能及燃料电池产业手册(2020年)》,2019年我国中国氢气产量约为3342万吨,主要来源于化石能源制氢(煤制氢、天然气制氢)。其中,电解水制氢产量仅约为50万吨,占比不足2%。

“双碳”政策下,预计制氢成本将大幅下降。国泰君安认为,按“双碳”计划的设想,2030年和2060年我国氢气年需求量将分别达到3715万吨、1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比分别为5%、20%。测算2050年我国氢能年经济产值将超过10万亿元。

电解水制氢占比有望提升至2060年的70%。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030、2040、2050、2060年,电解水制氢占比将逐渐提升到10%、25%、45%、70%。

目前,与其他能源相比,成本较高成为绿氢面临的主要挑战。作为清洁途径的电解水制氢技术能够有效解决风力、光伏发电可能存在的消纳问题,但是制备成本高。从平均成本看,焦炉煤气制氢<煤制氢<其他副产气制氢<甲醇制氢<天然气制氢<电解水制氢。

电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高以及副产高价值氧气等特点,但其单位能耗约在4-5千瓦时/立方氢,制取成本受电价的影响很大,电价占到总成本的70%以上。若采用现有电力生产,制氢成本约为30-40元/公斤。一般认为当电价低于0.3元/千瓦时(利用“谷电”电价),电解水制氢成本会接近传统化石能源制氢。

三、电解水制氢成本有望降低

电解水制氢成本有望降低。一方面,未来可再生能源发电成本将进一步下降。未来可再生能源发电成本将进一步下降,部分地区甚至将低于平价上网,预计“十四五”期间可再生能源平均上网电价将降低到0.25元/kWh以下,对应绿氢成本可降至15元/kg以下,到2030年绿氢潜在产能预计可以超过400万吨。

平安证券指出,随着可再生能源发电平价上网,电解水制氢成本将持续下降,尤其是近期局部区域弃风、弃光、弃水及弃核制氢的经济性较为突出。

另一方面,我国核心技术设备与国际水平差距将逐渐缩小,制氢项目建设成本将大幅下降。未来通过规模效应以及关键核心技术的国产化突破,电解槽的生产成本也将大幅度降低。

电解水制氢成本下降驱动因素主要来自三大方面,一是随着技术进步和规模化,2030年前电解槽设备成本将下60%-80%,二是电解制氢系统的耗电量和运维成本降低,三是可再生能源发电成本的大幅降低。

 

 
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