1、需求规模激增,绿氢成能源产业转型方向
在能源转型的背景下,利用清洁的可再生能源电解水制“绿氢”被认为是实现零碳排放最环保的解决方案之一。因此,“绿氢”的制备成为能源转型过程的重点关注对象。
▲图:我国及全球氢产能结构现状
据国际能源署可持续发展情景预测:到2070年,全球对氢气的需求预计将在目前的基础上增长7倍,可达到5.2亿吨。从市场规模看,全球每年的氢气产量大约为7000万吨,市场规模可达到千亿美元。我国凭借丰富的可再生能源、水资源等独特优势,具备引领低碳氢经济的机会。
2、绿氢降本关键——电力成本
当前,制约绿氢发展的主要因素是成本问题,氢能的成本80%是电动的成本,也就是电解水制氢过程当中的电力成本,另外20%是电解水制氢装备折旧的费用。因而降低电价和电解水装备成本是实现绿氢工业化、规模化的两大关键核心。
▲图: 绿氢与其他制氢技术成本对比
绿氢降本途径中最为关键的部分,当属度电成本。不得不承认当前绿氢成本还是相对过高。以上图为例,可再生能源制氢的成本约为17.7元/kg(电价为0.3元/kWh),叠加储运成本10元/kg,加氢站压缩、加注、运营等成本12元/kg,加氢端价格已达到近40元/kg。
然而与其他制氢方式相比,可再生能源制取绿氢的优势还是十分明显的。若可再生能源电价低于0.25元/kWh,绿氢成本可降至15元/kg左右,将开始具有成本优势。
未来十年,我国风电、光伏每年新增装机规模预计分别在5000万kW和7000万kW左右,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。
3、降本去碳化——绿氢电解槽成本
在电解槽方面,其运行效率和成本也正在迎来突破。近期,Hysata公司表示,其获得专利的毛细管供电电解槽的效率达到了95%,相比目前的电解槽技术水平高出约四分之一。未来,随着更大的电解槽体以及更优秀的工艺和技术水平的普及,将驱动电解槽的效能进一步提升,也将促使电解槽价格更加平价。
此外,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。预计到2030年,国内碱性电解槽的成本将从目前的2000元/kW降至700-900元/kW,到2050年,可降至530-650元/kW。
据有关媒体报道,绿氢制氢成本在十四五时将可降至14元/kg,有行业专家认为当加氢成本低于20元/kg时,氢能汽车加氢成本将低于汽油成本。
长久来看,我国以可再生能源发电制氢为主,绿氢平均综合成本有望降至10元/kg。
此外,氢能产业距离实现大规模商业化和产业化发展仍有较长的路程。未来,在国家支持和行业同仁的共同努力下,绿氢产业必将飞速发展壮大,为实现双碳目标贡献力量。
原标题:绿氢平均综合成本有望能降至10元/kg