今年以來,氫能成為能源領(lǐng)域的熱門話題,掘金氫能市場(chǎng)之熱度前所未有。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至4月11日,今年已有超30家上市公司通過設(shè)立氫能子公司、氫能產(chǎn)業(yè)基金、聯(lián)合各方投建氫能項(xiàng)目等方式布局氫能產(chǎn)業(yè),這其中不僅有多家大型能源央企的身影,還有不少其他領(lǐng)域的公司跨界氫能。
因制氫的技術(shù)路線不同,目前,氫能主要分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫,多位業(yè)內(nèi)人士表示,今后多種路線制氫或并存,沒有哪種路線具備絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),出于經(jīng)濟(jì)性的考慮,發(fā)展氫能首要的任務(wù)是降成本。
制氫環(huán)節(jié)成本下降尚需時(shí)日
氫能源產(chǎn)業(yè)鏈上游是氫氣的制備,按制氫過程消耗的能源分類,氫氣來源主要包括化石能源制氫、可再生能源制氫、水電解制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫等。其中,化石能源制氫主要包括煤制氫、天然氣制氫、石油制氫等;水電解制氫按電力的不同分為可再生能源水電解制氫、火電水電解制氫等;工業(yè)副產(chǎn)氫主要包括丙烷脫氫、乙烷裂解、焦?fàn)t煤氣和氯堿化工等。除上述方法外,氫氣制取技術(shù)還包括了甲醇制氫、氨分解制氫等傳統(tǒng)方法,以及廢舊塑料制合成氣提氫、廢鋁制氫等新興方向。
其中,電解水(工業(yè)用電)制氫成本最貴,達(dá)到38元/kg,工業(yè)副產(chǎn)物制氫成本為8-14元/kg,不到電解水(工業(yè)用電)制氫成本的一半,工業(yè)電價(jià)成本是制約電解水制氫的重要原因。
電解水制氫成本主要包括電力成本和設(shè)備成本兩部分,其中,電力成本占比最大,一般為40——80%。設(shè)備成本中電解槽成本占比約40——50%,系統(tǒng)輔機(jī)占比約50——60%。
4月7日,工信部、國(guó)家發(fā)改委等六部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于“十四五”推動(dòng)石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡(jiǎn)稱《意見》)提出,加快突破新型催化、綠色合成、功能-結(jié)構(gòu)一體化高分子材料制造、“綠氫”規(guī)模化應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)。
不同于其他制氫工藝,生產(chǎn)綠氫最重要的是選用綠電,例如光伏、風(fēng)電等,光伏制氫目前因?yàn)槌杀据^高,暫不具備經(jīng)濟(jì)性。
有觀點(diǎn)認(rèn)為,當(dāng)電價(jià)低于0.3元/kWh,電解水制氫成本將會(huì)接近傳統(tǒng)化石能源制氫。對(duì)此,興儲(chǔ)世紀(jì)總裁助理劉繼茂分析認(rèn)為,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,光伏制氫是未來的重要方向,目前光伏組件的價(jià)格是虛高的,關(guān)鍵是硅料和硅片供需錯(cuò)配,但這些都是短暫的,隨著大量的產(chǎn)能落地,硅料和硅片的價(jià)格就會(huì)回到成本線附近。
根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的《中國(guó)2050年光伏發(fā)展展望》預(yù)測(cè),2035年和2050年光伏發(fā)電成本預(yù)計(jì)約下降50%和70%,達(dá)到0.2元/kWh和0.13元/kWh。資料顯示,電力成本每下降0.1元/kWh,氫氣成本平均下降0.5元/Nm3。
不過,也有觀點(diǎn)認(rèn)為,雖然光伏價(jià)格在一些區(qū)域已經(jīng)很便宜,使得光伏制氫、風(fēng)電制氫或風(fēng)光互補(bǔ)制氫等商業(yè)模式有了一定的經(jīng)濟(jì)性。“但是應(yīng)該清醒地看到,綠氫制備通常是需要連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)的,光伏和風(fēng)電的兩千小時(shí)左右的年利用小時(shí)數(shù),只能滿足一年八千多小時(shí)周期內(nèi)四分之一左右的電力能源,其他四分之三的能源電力如果不是綠電的話,也不是嚴(yán)格意義上的綠氫制備。”北京特億陽(yáng)光新能源總裁祁海珅也向記者表示。
因此,上述《意見》還提出,鼓勵(lì)石化化工企業(yè)因地制宜、合理有序開發(fā)利用“綠氫”,推進(jìn)煉化、煤化工與“綠電”、“綠氫”等產(chǎn)業(yè)耦合示范。
推動(dòng)氫能垂直一體化發(fā)展
“氫能是一種二次能源、非自然存在,中間有一個(gè)加工過程導(dǎo)致能耗比較大,即使目前最具成本優(yōu)勢(shì)的灰氫,也主要是跟其他氣體產(chǎn)品混合使用,是一種工業(yè)副產(chǎn)品。因?yàn)闅錃獾膬?chǔ)運(yùn)較難,如果將氫氣做成液體要高溫低壓,如果做成氣體氫氣罐比里面的氫氣還要重,熱值比不一定劃算,所以在經(jīng)濟(jì)性上有不少問題。”上述相關(guān)負(fù)責(zé)人稱。
祁海珅認(rèn)為,氫能垂直一體化發(fā)展非常重要,制氫一定要和儲(chǔ)運(yùn)、用氫來協(xié)同、一體式發(fā)展,并且最好是在一定的區(qū)域范圍下實(shí)施應(yīng)用,否則很難有經(jīng)濟(jì)性和實(shí)操性。一是氫氣的長(zhǎng)管儲(chǔ)運(yùn)的能量密度偏低,運(yùn)輸半徑最好在200公里以內(nèi),否則成本增加太高;二是加氫站數(shù)量與用氫主體的數(shù)量、體量的同步發(fā)展問題,加氫方便、快捷、高效率的協(xié)同效應(yīng)也很重要,否則商業(yè)化運(yùn)營(yíng)壓力就會(huì)很大。
而如何豐富氫能應(yīng)用場(chǎng)景,也是至關(guān)重要的事情。中國(guó)新能源電力投融資聯(lián)盟秘書長(zhǎng)彭澎表示,“現(xiàn)在加氫站其實(shí)跟以前充電樁面臨的問題是一樣的,即先有雞還是先有蛋的問題,氫燃料電池汽車的大規(guī)模商業(yè)化,我認(rèn)為將是在一些特定的場(chǎng)景中,比如一些固定路線或者是礦山中,要先推動(dòng)氫燃料電池汽車的發(fā)展,才能推動(dòng)更多加氫站的建設(shè)。”
“氫燃料電池汽車尤其是氫燃料商用車的商業(yè)化路徑已經(jīng)開啟,在一些示范城市群有了一定雛形、初步具備了規(guī)?;l(fā)展的趨勢(shì),國(guó)家政策的鼓勵(lì)和支持包括財(cái)政補(bǔ)貼、氫能基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè)等都是非常重要的,單個(gè)企業(yè)是很難形成獨(dú)立的市場(chǎng)化操作運(yùn)行的。慶幸的是,氫燃料汽車、綠氫制備等已經(jīng)成為國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略了,氫能源作為未來的終極能源,其產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展之路是很值得期待的。”祁海珅表示。