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氢能产业前景广阔 电解槽或成“最大赢家”!
  • 2021-09-08 15:52:29
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  • 来自:中国能源报

  8月28日,隆基股份与中国化学华陆工程科技有限责任公司签署了战略合作框架协议及10万千瓦电解水制氢设备采购合同,引发业内关注。电解水制氢是重要的制取绿氢的方法,在充满电解液的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,即可分解成氢气和氧气,整个过程可实现零排放。

  

  电解水制氢规模的提升,使电解槽市场迅速增长。中国氢能产业协会数据显示,上半年,我国氢气产量同比去年增加了 25%,其中利用新能源制氢的比例同比提高了30%。彭博新能源财经在最新的氢能市场展望中预测,由于我国上半年氢气产量的惊人增长,电解槽市场今年将翻一番,到2022年将翻四倍,达到180万千瓦以上,并且预计中国将占全球电解槽装机容量的60%-63%。

  

  市场需求扩大

  

  “目前,电解槽市场非常火爆,处于供不应求的状态。”国内一家电解槽供应商对记者表示。该供应商认为,氢能产业利好政策频出,让产业链中重要的制氢端成为投资热点,而碳达峰、碳中和目标的提出,更是让绿氢成为减碳脱碳的重要途径。

  

  “2020年,绿氢成为多国首选的未来绿色燃料,多国宣布重金投资氢能产业,总额超过1500亿美元、超过7000万千瓦的绿氢项目正在开发之中。水电解制氢技术作为制取氢气的重要方法,尤其利用可再生能源电解制氢是目前规模化制取绿氢的唯一方法,具有广阔的市场前景。”一位制氢设备技术专家对记者表示。

  

  “事实上,除了氢燃料电池等氢能交通领域,氢气应用端还包括将氢气作为化工原料投入到化工生产中、或作为还原剂进行氢能冶金等。碳达峰、碳中和目标的提出,让越来越多的大型能源企业开始将目光投向氢气,大举布局制氢产业线,主动利用可再生能源发电制氢,替代煤化工制氢、天然气裂解制氢等传统制氢方式,以降低二氧化碳排放。”中国船舶集团有限公司第七一八研究所高级工程师李海鹏指出。

  

  与此同时,氢能产业利好政策不断释放,产业发展势头火热,甚至出现企业“沾氢即火”现象。李海鹏说:“随着可再生能源发电成本越来越低,制氢经济性亦初步显现。多重因素影响下,制氢端获得更多重视,氢气需求飙升,电解槽这样的制氢设备市场需求进一步扩大。”

  

  成本不断下降

  

  据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测,到2050年,氢能在中国能源体系中的占比约为10%,可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体,吸引多家企业大举布局可再生能源电解水制氢产线。

  

  “我国发展绿氢具备良好的资源禀赋,随着碳排放成本的提高和可再生能源制氢技术进步与规模扩大,其发电成本越来越具有竞争力。同时,我国拥有强大的基础设施建设能力,为发展绿氢提供了得天独厚的优势。”上述专家表示。

  

  今年4月,传统石化能源企业宝丰能源发布公告称,为实现绿色低碳发展,该公司将太阳能发电所制取的绿氢用于化工生产,以实现新能源替代化石能源,减少煤炭消耗和二氧化碳排放,并大举布局电解水制氢装置。光伏巨头隆基也宣布进军氢能产业,大力发展光伏制氢。

  

  万联证券指出,由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右,因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。对此,上述专家表示,水电解制取氢气的成本包括设备制造成本和运行过程中的电费,前期投入成本主要是水电解制氢设备的制造成本,随着电解槽关键技术的不断成熟,能耗和设备价格也将不断下降,可直接改善水电解制氢的成本。

  

  “电解槽设备成本随着技术进步和规模化,将在2030年前下降60%-80%,其制氢系统的耗电量和运维成本也将随之降低。”上述专家表示,随着可再生能源发电成本的降低,5-10年内,电解水制氢成本将降至20元/千克以内,具备经济性。按照目前碳配额试行市场40元/吨的交易价格计算,煤制氢需要增加0.1元/立方米的氢气碳配额成本。因此,当碳配额交易价格达到200元/吨时,绿氢成本将和灰氢持平。

  

  储运仍是难题

  

  “我国可再生能源资源中心与负荷中心呈逆向分布,国内缺乏低成本的高密度储运技术,进而限制了我国丰富的可再生能源制氢潜力。”上述专家坦言,氢的储存和运输高度依赖技术进步和基础设施建设,是产业发展的难点。国内以高压气态储氢为主,相较于低温液态储氢,高压气态储氢在长距离运输上十分不具有优势,因此大力发展液氢技术和输氢管道等装备具有重要的意义。

  

  根据国网能源研究院数据,2019年我国陆上风电度电成本约0.315-0.565元/千瓦时,且在未来仍有一定的下降空间,预计到2025年度电成本在0.245-0.512元/每千瓦时。基于此,上述专家补充称,就地制氢也是解决长距离运输的一种重要方式,我国用氢主要集中在东南沿海,利用海上可再生能源制氢是一种很有前景的制氢技术路径,同时也可避免氢气长距离运输。

  

  “市场热的现状下,冷思考必不可少。”李海鹏提醒称,对制氢端而言,电解槽作为化工类设备,工况复杂,涉及到电化学、机械、化工等专业领域,因此不能仅仅依赖需求增长,而应继续深耕技术,才能实现电解槽设备的大规模技术进步。

【责任编辑:sunnyz】
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关键字阅读: 氢能
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