中國(guó)石油首個(gè)規(guī)模化可再生能源制氫項(xiàng)目開工

中國(guó)石油首個(gè)規(guī)模化可再生能源制氫項(xiàng)目開工

(資料圖片僅供參考)

據(jù)中國(guó)石油消息，8月8日，中國(guó)石油首個(gè)規(guī)模化可再生能源制氫項(xiàng)目——玉門油田可再生能源制氫示范項(xiàng)目開工。玉門油田可再生能源制氫示范項(xiàng)目利用酒泉地區(qū)豐富的太陽能資源進(jìn)行發(fā)電，通過電解水的方式，將水分解成氧氣和氫氣制取綠氫。本次開工的為一期工程，在玉門市老市區(qū)油田水電廠建設(shè)1座30兆瓦光伏發(fā)電站，1座擁有3套1000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)堿性電解槽、2套質(zhì)子交換膜的制氫站，年產(chǎn)氫能力達(dá)2100噸，氫氣產(chǎn)品純度將超過99.99%。

氫能是我國(guó)的綠色、環(huán)保行業(yè)，也是我國(guó)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，也是今后的發(fā)展重點(diǎn)目前，我國(guó)主要的制氫原料還是礦物燃料，其制氫成本高、污染環(huán)境嚴(yán)重，而氫能工業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須實(shí)現(xiàn)清潔、無污染，而制氫的原料應(yīng)該由礦物燃料逐步過渡到風(fēng)能、太陽能、水能等可再生能源。

制氫是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的最前端環(huán)節(jié)，當(dāng)前技術(shù)路線多元化不存在單一最優(yōu)模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經(jīng)濟(jì)條件等客觀環(huán)境的制氫手段。制備氫氣的方法已較為成熟，從多種來源中都可以制備氫氣，每種技術(shù)的成本及環(huán)保屬性都不相同，主要分為四種技術(shù)路線：工業(yè)尾氣副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫、化石燃料制氫等。利用化石燃料制氫是目前工業(yè)制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業(yè)領(lǐng)域，氫氣一般以副產(chǎn)品的形式出現(xiàn)，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下被當(dāng)作這些企業(yè)的重要化工原料或燃料。

氫能被認(rèn)為是最理想的新能源，也是最有希望成為能源的終極解決方案。近日，工信部、國(guó)家發(fā)改委等六部委聯(lián)合發(fā)布了《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》多次提及綠氫，將發(fā)展重點(diǎn)放在可再生能源制氫。

目前，全球制氫技術(shù)的主流選擇是化石能源制氫，主要是由于化石能源制氫的成本較低，其中天然氣重整制氫由于清潔性好、效率高、成本相對(duì)較低，占到全球48%。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)為“富煤少氣”，煤制氫成本要低于天然氣制氫，因而國(guó)內(nèi)煤制氫占比最大達(dá)62%，其次為天然氣制氫占比達(dá)19%。

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2022-2027年中國(guó)制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略報(bào)告》統(tǒng)計(jì)分析顯示：

目前，我國(guó)已有多個(gè)省市發(fā)布了氫能和氫燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設(shè)，形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南六大氫能和氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)群。然而我國(guó)氫能和燃料電池相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨巨大挑戰(zhàn)，燃料電池和氫能核心技術(shù)能力、關(guān)鍵部件與裝備、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等方面亟待加強(qiáng)。

進(jìn)入2021年，氫能等新能源已被寫入多省區(qū)的“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)等相關(guān)建議稿中，并對(duì)綠色低碳發(fā)展、清潔能源轉(zhuǎn)型進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，敲定了未來5-10年的新能源發(fā)展藍(lán)圖。截至目前，已有廣東、山東、吉林、陜西、上海等多省市明確將推動(dòng)氫能發(fā)展作為未來五年重要工作。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)補(bǔ)貼后的氫價(jià)約為40元/kg，結(jié)合對(duì)氫氣產(chǎn)量的分析，現(xiàn)對(duì)我國(guó)制氫市場(chǎng)規(guī)模做出如下預(yù)測(cè)，2019年我國(guó)制氫行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模約為7175億元，到了2025年，市場(chǎng)規(guī)模將超過8800億元，達(dá)到約8802億元的水平。

制氫行業(yè)供需狀況

圖表：2050年我國(guó)分行業(yè)氫氣需求量(單位：萬噸)

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

2050年中國(guó)氫氣需求中性情況下將達(dá)到近6000萬噸，主要增量來自于交通運(yùn)輸?shù)娜剂想姵剀嚒５?030年中國(guó)的氫氣需求量將達(dá)到3500萬噸/年，產(chǎn)能缺口約1000萬噸/年;到2050年中國(guó)的氫氣需求量將達(dá)到6000萬噸/年，其中交通運(yùn)輸方面的氫氣需求量將達(dá)到2458萬噸/年，產(chǎn)能缺口約2500萬噸/年。

第二節(jié) 中國(guó)制氫運(yùn)營(yíng)分析

一、中國(guó)制氫經(jīng)營(yíng)模式分析

制氫工藝的不同，決定了制氫的運(yùn)營(yíng)路線不同。目前我國(guó)主流的制氫方法是中央制氫，其運(yùn)營(yíng)模式是在城市周邊地區(qū)建設(shè)大規(guī)模氫氣生產(chǎn)廠，然后通過運(yùn)氫車將氫氣運(yùn)輸?shù)匠鞘兄械募託湔荆儆杉託湔境鍪劢o消費(fèi)者。

與中央制氫相對(duì)應(yīng)的是分布式制氫，其工藝路線主要為電解水制氫，城市中的加氫站在站內(nèi)裝有氫氣發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)氫氣生產(chǎn)、壓縮、儲(chǔ)存、出售一體化，或者在應(yīng)用端直接安裝氫氣發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用端自產(chǎn)自供氫氣。雖然電解水制氫耗費(fèi)大量電能，不過我國(guó)結(jié)合我國(guó)分布式能源并網(wǎng)裝機(jī)與棄風(fēng)、棄水電量情況，可以發(fā)現(xiàn)分布式制氫運(yùn)營(yíng)模式前景廣闊。

二、中國(guó)制氫運(yùn)營(yíng)存在的問題

首先，由于社會(huì)和公眾對(duì)氫能的認(rèn)知度不深，一談到氫氣和氫能，大眾很容易聯(lián)想到氫彈，存在畏懼心理。然而，對(duì)比氣密性測(cè)試、系統(tǒng)碰撞試驗(yàn)、泄漏點(diǎn)火測(cè)試等試驗(yàn)結(jié)果顯示，氫氣其實(shí)還沒有汽油、天然氣危險(xiǎn)系數(shù)高。氫氣擴(kuò)散快，可縮短危險(xiǎn)時(shí)間，而汽油蒸汽揮發(fā)后，會(huì)滯留在空氣中不易疏散，只要按照規(guī)范操作和使用，氫的安全性是可控的。

其次，由于氫氣需要二次制取，同時(shí)儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫各環(huán)節(jié)也成本較高，引發(fā)人們對(duì)氫能的經(jīng)濟(jì)性的質(zhì)疑。業(yè)內(nèi)專家表示，目前我國(guó)氫基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)核心技術(shù)和設(shè)備還不完善，還需要進(jìn)行大量的科技創(chuàng)新和技術(shù)投入，才能提高氫能的經(jīng)濟(jì)性。另外，雖然采用液氫儲(chǔ)運(yùn)的方式可降低用氫的成本，但我國(guó)液氫相關(guān)的裝備制造及產(chǎn)業(yè)化才剛剛起步，液氫儲(chǔ)運(yùn)真正投入使用還有待時(shí)日。

“雙碳”政策的實(shí)施，會(huì)使氫氣的生產(chǎn)成本降低。到2060年，我國(guó)每年的制氫需求分別為3715萬噸和1.3億噸，占總消費(fèi)量的5%和20%。據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年，每年的制氫工業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到10萬億元以上。

據(jù)預(yù)測(cè)，到2060年，我國(guó)每年對(duì)氫氣的需求將達(dá)3715萬噸，占總能源的5%左右。目前，沒有單一的最佳技術(shù)路線，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源稟賦、經(jīng)濟(jì)條件等客觀條件，因地制宜地選擇合適的制氫方法。

我國(guó)未來的發(fā)展離不開制氫技術(shù)的發(fā)展，只有進(jìn)一步提高制氫技術(shù)，我國(guó)在未來建設(shè)中就能保證氫的供給量得到滿足，這將進(jìn)一步保證我國(guó)快速穩(wěn)定的發(fā)展。

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