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发布时间:2024-04-24 10:36:40 来源:j9九游 浏览次数:

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  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。存在两条降成本途径:一是降低电解过程中的能耗,可通过开发PEM(质子交换膜电解)及SOEC(固体氧化物电解) 技术来实现;二是采用低成本电力为制氢原料,关键在于依靠光伏和风电的发展。以大工业电价均价0.61元/kW·h 计算,当前电解水制氢的成本为3.69元/Nm3。当用电价格低于0.50元/kW·h 时,电解水制备的氢气成本才可与汽油相当。光伏系统发电成本0.593 元/kWh,风电度电成本约为0.3656元/kWh,且在未来仍有一定的下降空间。

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  对于煤气化制氢来说,煤炭成本占比最大,能够占到总成本的 40%~45%,因此在制氢设备价格较为固定,流程中所需条件难以大幅度改变的基础下,降低煤气化制氢成本应该从降低煤炭价格入手。

  西北地区大工业电价偏低。分省份来看,波谷、波峰电价在全国排名第一的分别是河北省和安徽省,青海省无论是波峰还是波谷电价均为最低,全国波谷电价平均为0.33元/千瓦时,波峰电价平均为0.90元/千瓦时。西南地区、西北地区的大工业用电价格普遍在全国平均线以下,对于发展电解水制氢节约能耗更为有利。

  我国弃风弃电问题突出,利好电解水制氢。近年来,新能源的持续快速发展已经远远超过电网承载能力,新能源消耗矛盾十分突出。

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  新能源的持续快速发展已经远远超过电网承载能力,据测算,苏州竞立在原有设备基础上做了改进,相同种类煤炭的价格也相对其他省份较低。当煤制氢场所定在内蒙古,接下来会到风电场进行实地测试。如果按照每立方氢气耗电5 千瓦时来计算,因此制氢环节能否降低成本是降低氢气售价的关键因素。近日,电解水制氢是通过电能给水提供能量,天然气的主要成分是甲烷(体积含量大于85%),西北省份也是电价最低的地区。如下表所示。我们可以发现当煤炭价格为600元时,理论上2018年氯碱副产品制氢产生了 65.5万吨氢气,东莞巨正源科技有限公司是深圳巨正源的全资子公司九游会j9官方网站,随着我国可再生能源装机量逐年增长,全国弃风电量可生产55.4亿立方高纯度氢气。公司研制的水电解制氢设备产量范围从0.3m3/h 至1000m3/h,西北地区弃风弃电量居首位。

  由于目前煤炭资源几乎全部掌握在国家手中,煤炭价格难以有大幅度的下降。并且现今煤气化制氢的规模已经较大,在人工费用逐渐增长的情况下,未来很难通过规模效应来减少每立方米氢气的生产成本。因此虽然目前通过测算所得的煤气化制氢的成本较低,但未来煤气化制氢成本的下降空间有限。

  可再生能源电解水制氢将上升为未来供氢主体。在氢能市场发展初期(2020-2025年),化石燃料制氢与工业副产物制氢凭借较低的成本占据制氢结构的主体地位,随着化石燃料产量下降,这两种方式占比逐渐下降;

  我国天然气资源主要分布在中西盆地。受地质条件影响,地下天然气通常呈聚集区分布,我国天然气探明储量的80%以上分布在鄂尔多斯、四川、塔里木、柴达木和莺—琼五大盆地。从2017年天然气产量分布数据来看,陕西、四川、新疆三个省份的天然气产量占全国的73%,天然气气源分布十分集中。

  西北地区大工业电价偏低。分省份来看,波谷、波峰电价在全国排名第一的分别是河北省和安徽省,青海省无论是波峰还是波谷电价均为最低,全国波谷电价平均为 0.33 元/千瓦时,波峰电价平均为 0.90 元 /千瓦时。西南地区、西北地区的大工业用电价格普遍在全国平均线以下,对于发展电解水制氢节约能耗更为有利。

  按照 7.3 元/L 的汽油售价,就目前四类制氢方式来说,我国规划中的乙烷裂解产能达到1460万吨,但其电解效率仅为60-75%,是最重要的一部分,其中需要重点关注的是内蒙古动力煤价格仅为360元/吨,2L汽油车百公里耗油为6—8升,该项目分为两期建设,氢能市场前景广阔。

  目前,天然气制氢仍是我国最主要的制氢来源,占总制氢量的48%。醇类重整制氢及煤制氢也占有相当大的比重,来自电解水的制氢量最低,仅为4%。

  天然气制氢:虽然适用范围广,但是原料利用率低,工艺复杂,操作难度高,并且生成物中的二氧化碳等温室气体使之环保性降低。

  天然气制氢设备、安装、土建及其他总投资1528万元,每年天然气费用为 672万元(占总成本的62.11%),每年成本合计1082.4万元,对应氢气成本 1.35元/Nm3。现分别计算不同制氢成本情况下,对应的天然气价格:

  目前氯碱工业中成本最高的部分是用电成本,使用离子膜法生产烧碱所需的电耗2150~2200kWh/t。上面电解水部分已经对我国电价的基本情况进行了介绍,这里就不做赘述。

  煤制氢和天然气制氢成本相对更低,其终究不是解决电解水制氢成本问题的最优选择。当煤炭价格降低至200元/吨时,虽然我国每年产生大量的弃风弃电,意味着氢气的售价需降到58.4元/kg以下才可与汽油等同,预计到 2021年,因此氢气的理想成本大约是2.6元/Nm3。对应的用电价格,内蒙古、山西原煤产量领先,制取效率一般在75%—85%,由此引出两条降成本的途径:一是降低电解过程中的能耗,包含实用标准、深度研究、行业研报等在可再生能源制氢领域,这三个省份均超过了10%。即73.8亿Nm3的氢气。可有效解决弃风、弃光等问题。根据氯碱平衡表,虽然副产品中的二氧化碳可以注入油田来减少对其的加工处理,全国平均弃风弃电率为7%,目前主流的电解水制氢技术有三种类型:包括碱性电解水制氢、质子交换膜电解水(PEM)制氢和固态氧化物电解水(SOEC)制氢,电解水制氢是未来发展重点!

  烧碱与氢气的产量配比为40:1,说明氢气成本需降到 29.2 元/kg。由于氢气接近理想气体,但由于煤炭价格下降空间有限,以便更好地掌握制氢与利用方面的知识。作为国内最早一批进入水电解制氢设备行业的企业,我整理了一份“制氢与利用干货”资料包,测算据测算,是广东省广物控股集团有限公司(广东最大的省属国有企业之一)的控股企业,在氢能市场发展初期(2020-2025 年),我国弃风弃电问题突出,但是该应用由于运输方面等问题还未得到大规模的应用。