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2025年绿氢成本有望低至25元/千克
来源:北极星 时间:2021-04-25 字体:[ ]

4月21日,由中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟(以下简称“中国氢能联盟”)举办的“十四五”氢能产业发展论坛在京隆重开幕。会议期间,中国氢能联盟专家委员会主任、同济大学原校长助理余卓平正式发布由中国氢能联盟组织编写的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》(以下简称《白皮书2020》)。《白皮书2020》以“碳中和愿景下的低碳清洁供氢体系”为主线,提出四大核心观点,一是脱碳是本轮氢能产业发展的第一驱动力,二是可再生能源制氢成本有望在2030年实现平价,三是在2060年碳中和情景下可再生能源制氢规模有望达到1亿吨,并在终端能源消费占比中达到20%,四是完善低碳清洁氢政策体系是氢能助力碳中和的关键。

白皮书指出,在2030年碳达峰情景下,我国氢气的年需求量将达到3715万吨,在终端能源消费中占比约为5%,可再生氢产量约为500万吨,部署电解槽装机约80GW。在2060年碳中和情景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约为20%。其中,工业领域用氢占比仍然最大,约7794万吨,占氢总需求量60%;交通运输领域用氢4051万吨,建筑领域用氢585万吨,发电与电网平衡用氢600万吨。

目前,电解水技术商业化的主要为ALK和PEM电解水制氢技术,这两种技术各有其优点与局限性,未来的技术组合将取决于关键技术之间的创新和竞争,从而更好地适应不同的应用场景。AEM和SOEC技术仍处于起步、实验室研发阶段。

其中,碱性(ALK)电解水制氢技术关键降本驱动因素为运行负荷、度电价格、电解效率。当电价为0.616元/kW·h时,平准化氢气成本39.06元;电价0.3元/kW·h时,平准化氢气成本21.22元。

质子交换膜(PEM)电解水制氢技术降本驱动因素主要为:运行负荷、度电价格、电解水系统成本、电解水制氢能耗。据测算,当电价为0.616元/kW·h时,平准化氢气成本约为50.43元;电价0.3元/kW·h时,平准化氢气成本约31.22元。

我国可再生能源制氢潜力巨大,已连续8年成为全球可再生能源最大投资国,风电、光伏等可再生能源装机容量均为世界第一。,2020年,全国可再生能源发电量达22148亿千瓦时,如果按1%的比例配置电解水制氢,制氢效率按照5.5千瓦时/标方测算,可制取氢气约4万吨/年,基本满足存量燃料电池汽车使用。2030年,风电、太阳能发电总装机容量将达到12-20亿千瓦;2060年。风电、太阳能发电总装机容量将达到66亿千瓦,按照可再生能源电解水制氢5%-10%配置,完全可以支撑我国清洁氢供给结构需求。

根据预测,2025年,光伏与风电的新增装机发电成本预计将达到0.3元/千瓦时,可再生能源电解水制氢成本将低至25元/千克氢气,彼时将具备与天然气制氢进行竞争的条件;2030年,光伏与风电的新增装机发电成本预计将达到0.2元/千瓦时,可再生能源电解水制氢成本将低至15元/千克氢气,具备与配套CCUS的煤制氢竞争的条件。


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