中國石油首個規模化可再生能源制氫項目開工

(資料圖片僅供參考)

據中國石油消息，8月8日，中國石油首個規模化可再生能源制氫項目——玉門油田可再生能源制氫示范項目開工。玉門油田可再生能源制氫示范項目利用酒泉地區豐富的太陽能資源進行發電，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，在玉門市老市區油田水電廠建設1座30兆瓦光伏發電站，1座擁有3套1000標準立方米/小時堿性電解槽、2套質子交換膜的制氫站，年產氫能力達2100噸，氫氣產品純度將超過99.99%。

氫能是我國的綠色、環保行業，也是我國的戰略新興產業，也是今后的發展重點目前，我國主要的制氫原料還是礦物燃料，其制氫成本高、污染環境嚴重，而氫能工業要實現可持續發展，必須實現清潔、無污染，而制氫的原料應該由礦物燃料逐步過渡到風能、太陽能、水能等可再生能源。

制氫是氫能產業鏈的最前端環節，當前技術路線多元化不存在單一最優模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經濟條件等客觀環境的制氫手段。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，每種技術的成本及環保屬性都不相同，主要分為四種技術路線：工業尾氣副產氫、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制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業領域，氫氣一般以副產品的形式出現，在循環經濟模式下被當作這些企業的重要化工原料或燃料。

氫能被認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、國家發改委等六部委聯合發布了《關于“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》多次提及綠氫，將發展重點放在可再生能源制氫。

目前，全球制氫技術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、成本相對較低，占到全球48%。我國能源結構為“富煤少氣”，煤制氫成本要低于天然氣制氫，因而國內煤制氫占比最大達62%，其次為天然氣制氫占比達19%。

據中研普華產業研究院出版的《2022-2027年中國制氫行業市場前瞻分析與未來投資戰略報告》統計分析顯示：

目前，我國已有多個省市發布了氫能和氫燃料電池汽車的發展規劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設，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業群。然而我國氫能和燃料電池相關技術和產業發展仍面臨巨大挑戰，燃料電池和氫能核心技術能力、關鍵部件與裝備、標準體系建設等方面亟待加強。

進入2021年，氫能等新能源已被寫入多省區的“十四五”規劃和2035年遠景目標等相關建議稿中，并對綠色低碳發展、清潔能源轉型進行重點強調，敲定了未來5-10年的新能源發展藍圖。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氫能發展作為未來五年重要工作。

根據相關數據，當前國內補貼后的氫價約為40元/kg，結合對氫氣產量的分析，現對我國制氫市場規模做出如下預測，2019年我國制氫行業的市場規模約為7175億元，到了2025年，市場規模將超過8800億元，達到約8802億元的水平。

制氫行業供需狀況

圖表：2050年我國分行業氫氣需求量(單位：萬噸)

數據來源：中研普華產業研究院

2050年中國氫氣需求中性情況下將達到近6000萬噸，主要增量來自于交通運輸的燃料電池車。到2030年中國的氫氣需求量將達到3500萬噸/年，產能缺口約1000萬噸/年;到2050年中國的氫氣需求量將達到6000萬噸/年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到2458萬噸/年，產能缺口約2500萬噸/年。

第二節 中國制氫運營分析

一、中國制氫經營模式分析

制氫工藝的不同，決定了制氫的運營路線不同。目前我國主流的制氫方法是中央制氫，其運營模式是在城市周邊地區建設大規模氫氣生產廠，然后通過運氫車將氫氣運輸到城市中的加氫站，再由加氫站出售給消費者。

與中央制氫相對應的是分布式制氫，其工藝路線主要為電解水制氫，城市中的加氫站在站內裝有氫氣發生器，實現氫氣生產、壓縮、儲存、出售一體化，或者在應用端直接安裝氫氣發生器，實現應用端自產自供氫氣。雖然電解水制氫耗費大量電能，不過我國結合我國分布式能源并網裝機與棄風、棄水電量情況，可以發現分布式制氫運營模式前景廣闊。

二、中國制氫運營存在的問題

首先，由于社會和公眾對氫能的認知度不深，一談到氫氣和氫能，大眾很容易聯想到氫彈，存在畏懼心理。然而，對比氣密性測試、系統碰撞試驗、泄漏點火測試等試驗結果顯示，氫氣其實還沒有汽油、天然氣危險系數高。氫氣擴散快，可縮短危險時間，而汽油蒸汽揮發后，會滯留在空氣中不易疏散，只要按照規范操作和使用，氫的安全性是可控的。

其次，由于氫氣需要二次制取，同時儲氫、運氫、加氫各環節也成本較高，引發人們對氫能的經濟性的質疑。業內專家表示，目前我國氫基礎設施相關核心技術和設備還不完善，還需要進行大量的科技創新和技術投入，才能提高氫能的經濟性。另外，雖然采用液氫儲運的方式可降低用氫的成本，但我國液氫相關的裝備制造及產業化才剛剛起步，液氫儲運真正投入使用還有待時日。

“雙碳”政策的實施，會使氫氣的生產成本降低。到2060年，我國每年的制氫需求分別為3715萬噸和1.3億噸，占總消費量的5%和20%。據預測，到2050年，每年的制氫工業產值將達到10萬億元以上。

據預測，到2060年，我國每年對氫氣的需求將達3715萬噸，占總能源的5%左右。目前，沒有單一的最佳技術路線，應根據當地的資源稟賦、經濟條件等客觀條件，因地制宜地選擇合適的制氫方法。

我國未來的發展離不開制氫技術的發展，只有進一步提高制氫技術，我國在未來建設中就能保證氫的供給量得到滿足，這將進一步保證我國快速穩定的發展。

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