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光伏发电制氢成本及经济性分析
以1000Nm3/h水电解制氢为例,总投资约1400万元,按照1Nm3氢气消耗5kWh电能计算,不同电价测算制氢成本分析如表4。由此分析,光伏发电制氢电价控制在0.3元/千瓦时以下时,制氢成本才具有竞争力。按照目前市场价格进行测算,以100MW光伏发电直流系统造价如表5。
以一类资源区域为例,首年光伏利用小时数为1700小时计算,其他参数为:装机容量100MW,建设期1年,资本金投资比例20%,流动资金10元/kW,借款期限10年,还本付息方式为等额本息,长期贷款利率4.90%,折旧年限20年,残值率5%,维修费率0.5%,人员数量5,人工年平均工资7万元,福利费及其他70%,保险费率0.23%,材料费3元/kW,其他费用10元/kW。按照全部投资内部收益率满足8%反算电价,并分别分析计算造价为2.3亿、2亿、1.8亿、1.6亿元时的电价。通过计算,在满足全部投资内部收益率为8%时,不同造价下的电价如表6。
“绿色氢气”作为实现气候目标的新兴领域,正成为行业焦点。国际能源署(IEA)署长法提赫·比罗尔表示,当前全球原油经济大幅震荡,“绿色氢气”正在迎来“属于它的时代”。作为新兴产业,理应获得各国政府更多支持。
什么是绿色氢气
世界能源理事会的报告将氢气按照生产来源分为“灰色”、“蓝色”和“绿色”三类。
灰色氢气:目前,96%的氢气来自化石燃料,通过蒸汽甲烷重整(SMR)或煤气化技术制取氢气。该过程制造的氢气成本较低,但是碳强度最高,因而社会接受度最低。蓝色氢气:蒸汽甲烷重整技术或煤气化加上碳捕捉和贮存(CCS)制氢,碳强度较低,成本昂贵,社会接受度较高绿色氢气:使用可再生能源进行电解,二氧化碳零排放,成本昂贵,社会接受度最高
绿色氢气优点
和传统的制氢方式相比,“绿色氢气”有几个突出优点。首先,生产的原材料是”绿色的“,不论水还是用来发电的可再生能源,对环境友好电解水制氢只会生成氢气和氧气,不会产生碳氧化合物对环境造成污染;其次,可以解决可能生能源发电过剩、发电间歇性的困境。最后,制氢用的原料水可以说是”无穷无尽“的,业内人士普遍认为,氢气作为重要的工业原料以及清洁燃料,在未来几十年里将形成竞争的格局。
中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬近期在接受专访时表示发展氢能,就是要发展绿氢,也就是可再生能源制氢。作为二次能源,氢的产生离不开一次能源,要发展好氢能就要利用可再生能源。离开一次能源,氢能是无源之水。要发展氢能,产业链要从可再生能源制氢着眼,搞清楚源头。
我国对绿色氢气的探索
事实上,国际上不少国家已开始对绿色氢气的探索。截止目前,日本、英国、澳大利亚等国家陆续公布了氢能战略。而欧盟今年拟定的“绿色协议”中已将“清洁氢气”制定为“优先发展领域”,这一定义则包括了天然气制氢以及可再生能源制氢。有消息人士透露称,荷兰政府也在积极推动欧盟对于“绿色氢能”的支持。最新消息也显示,德国预计将在本月底前公布该国氢能战略。
那么,目前为止,我国对“绿色氢气”进行了哪些探索呢?当前,国内对“绿色氢气”的探索主要在风电/光伏制氢方面,据北极星统计,我国稳步推进的光伏/风电制氢项目共有20余项。
光伏制氢项目
风电制氢项目
来源:部分内容整理自北极星氢能网、中国电力设备管理协会
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