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8月28日，龍基與中國化工華路工程技術(shù)有限公司簽署了10萬千瓦電解水制氫設(shè)備戰(zhàn)略合作框架協(xié)議和采購合同，引起業(yè)界關(guān)注。電解水制氫是生產(chǎn)綠色氫的重要方法。直流電接在充滿電解液的電解槽上，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，可分解為氫氣和氧氣。整個(gè)過程可以實(shí)現(xiàn)零排放。
電解水制氫的規(guī)模迅速擴(kuò)大。根據(jù)中國氫能工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，今年上半年，中國的氫氣產(chǎn)量同比增長了25%，新能源制氫比例增加了30%。氫在其最新的市場前景,彭博新能源財(cái)經(jīng)電解槽市場預(yù)測,今年將增加一倍,四倍到2022年超過1.8千瓦,多虧了中國令人印象深刻的增長在今年上半年制氫,和預(yù)計(jì)中國將占全球裝機(jī)容量的60 - 63。
擴(kuò)大市場需求
“目前，電解槽市場非?；鸨?，處于需求狀態(tài)。”一家國內(nèi)電解槽供應(yīng)商告訴記者。供應(yīng)商認(rèn)為，氫氣產(chǎn)業(yè)頻繁的優(yōu)惠政策，使產(chǎn)業(yè)鏈中重要的制氫端成為投資熱點(diǎn)，碳峰和碳中和的提出，使綠色氫氣成為降低碳和脫碳的重要途徑。
“到2020年，綠色氫已成為許多國家首選的未來綠色燃料。許多國家已經(jīng)宣布對氫工業(yè)進(jìn)行大量投資，正在開發(fā)的綠色氫項(xiàng)目超過1500億美元和7000萬千瓦。作為一種重要的制氫方法，利用可再生能源電解制氫是大規(guī)模生產(chǎn)綠色氫的唯一方法，具有廣闊的市場前景?！币幻茪湓O(shè)備技術(shù)專家告訴記者。
事實(shí)上，除了氫燃料電池等氫運(yùn)輸外，氫還可以作為化工生產(chǎn)中的化學(xué)原料或作為氫冶金中的還原劑。隨著碳峰和碳中和的提出，越來越多的大型能源企業(yè)開始關(guān)注氫，大規(guī)模布局制氫產(chǎn)業(yè)鏈，并主動利用可再生能源發(fā)電制氫，取代煤化工制氫，天然氣裂解制氫和其他傳統(tǒng)制氫方法，以減少二氧化碳排放。”李海鵬，中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司718研究所高級工程師。
同時(shí)，對氫產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策不斷出臺，行業(yè)發(fā)展勢頭火爆。甚至在企業(yè)中也出現(xiàn)了“氫就是火”的現(xiàn)象?！半S著可再生能源的成本越來越低，氫氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性開始顯現(xiàn)，”李彥宏說。在多種因素的影響下，制氫端受到更多關(guān)注，氫氣需求飆升，電解槽等制氫設(shè)備的市場需求進(jìn)一步擴(kuò)大?！?/span>
成本下降
根據(jù)《中國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，預(yù)計(jì)到2050年，氫能將占到中國能源體系的10%左右，而且是可再生能源能源電解水制氫將成為有效的氫氣供應(yīng)主體，吸引眾多企業(yè)大規(guī)模布局可再生能源電解水制氫生產(chǎn)線。
“中國具有發(fā)展綠色氫的良好資源稟賦。隨著碳排放成本的增加和可再生能源制氫技術(shù)的進(jìn)步和推廣，其發(fā)電成本的競爭力越來越強(qiáng)。同時(shí)，中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力強(qiáng)，為發(fā)展綠色氫提供了獨(dú)特優(yōu)勢。”專家說。
4月，傳統(tǒng)石化能源公司寶豐能源宣布，為實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，公司將利用太陽能發(fā)電產(chǎn)生的綠色氫進(jìn)行化工生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)新能源替代化石能源，減少煤炭消耗和二氧化碳排放，并大規(guī)模布置電解水制氫裝置。光伏巨頭龍基也宣布進(jìn)入制氫產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展光伏制氫。
萬聯(lián)證券指出，制氫成本的關(guān)鍵是能源消耗，水電制氫的總成本約80%為電力成本。對此，專家表示，水電解氫包括設(shè)備制造成本和用電成本，在運(yùn)行過程中前期成本主要是水電解氫生產(chǎn)設(shè)備制造成本，隨著電解槽關(guān)鍵技術(shù)的成熟，能耗和設(shè)備價(jià)格將會下降，可直接提高水電解制氫的成本。
“隨著技術(shù)的進(jìn)步和擴(kuò)大，到2030年電解池設(shè)備的成本將降低60 ~ 80%，氫氣生產(chǎn)系統(tǒng)的電力消耗和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用也將降低。”上述專家表示，隨著可再生能源發(fā)電成本的降低，電解水制氫的成本將在5-10年內(nèi)降低到20元/kg以下，是經(jīng)濟(jì)的。在目前試點(diǎn)碳配額市場交易價(jià)格為40元/噸的基礎(chǔ)上，煤炭生產(chǎn)氫碳配額成本每立方米將增加0.1元。因此，當(dāng)碳配額交易價(jià)格達(dá)到200元/噸時(shí)，綠色氫的成本與灰色氫的成本相等。
儲存和運(yùn)輸仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)
“中國的可再生能源資源中心和負(fù)荷中心是反向分布的，而且中國缺乏低成本高密度儲存和運(yùn)輸技術(shù)，進(jìn)一步限制了中國利用可再生能源生產(chǎn)氫氣的豐富潛力?！鄙鲜鰧＜页姓J(rèn)，氫儲存和運(yùn)輸高度依賴于技術(shù)進(jìn)步和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)。我國主要采用高壓氣態(tài)儲氫。與低溫液態(tài)氫儲存相比，高壓氣態(tài)氫儲存在長途運(yùn)輸方面沒有優(yōu)勢。因此，大力發(fā)展氫氣輸送管道等液氫技術(shù)和設(shè)備具有重要意義。
根據(jù)國家電網(wǎng)能源研究院的數(shù)據(jù)，2019年我國陸上風(fēng)電每千瓦時(shí)成本約為0.315-0.565元，未來仍有一定的下降空間，預(yù)計(jì)2025年電力成本為0.245-0.512元。在此基礎(chǔ)上，專家補(bǔ)充說，本地制氫也是解決長途運(yùn)輸?shù)闹匾緩剑L途運(yùn)輸主要集中在中國東南沿海地區(qū)。利用海上可再生能源生產(chǎn)氫氣是一條很有前途的技術(shù)道路，同時(shí)避免氫氣的長途運(yùn)輸。
“在一個(gè)火熱的市場，冷靜的思維是必不可少的。”李海鵬提醒，對于制氫端來說，電解槽作為一種化工設(shè)備，工作條件復(fù)雜，涉及電化學(xué)、機(jī)械、化工等專業(yè)領(lǐng)域，所以我們不僅可以依靠需求增長，還應(yīng)該繼續(xù)深入培育技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電解槽設(shè)備的規(guī)模化技術(shù)進(jìn)步。
目前，在政策和市場的雙重推動下，氫氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，帶動了氫氣生產(chǎn)的快速增長，為設(shè)備企業(yè)帶來了歷史性機(jī)遇。根據(jù)制氫的清潔度，氫氣可分為氫氣灰、氫氣藍(lán)、氫氣綠，氫氣綠理論上是未來真正的清潔能源，氫氣在制氫環(huán)節(jié)，電和電解設(shè)備是導(dǎo)致目前綠色制氫成本高的重要原因，兩者的成本分別占50%和40%，電解槽是可再生能源大規(guī)模制氫設(shè)備的關(guān)鍵，占制氫系統(tǒng)總成本的近50%。
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