平价制氢,中日两国均相中了可再生能源

能见App 2000年1月1日 540

世界氢能委员会提出,到2050年,全球环境20%的二氧化碳减排要靠氢气来完成,氢能将占终端能源需求比例达到18%。目前我国多煤少油缺气的能源结构要实现清洁能源转型,无污染、热值高、可再生的氢能成为最现实的选择。

不过制氢成本高昂成为氢能大规模利用的一道硬伤。现在国内主流的商用加氢站成本大概60元/公斤,面对汽油、柴油和锂电池竞争力并不突出。根据日本氢能研究机构数据,氢气成本下降到30元,才能和汽油、柴油比。成本下降到20元,相较于锂电池才有竞争力。氢气未来不管应用在哪个领域,只有和其他路线PK成功,才能在未来占据一定市场份额,才能不时刻担心被补贴政策卡脖子。

作为国内氢能产业链最完善的城市,佛山把推广氢能源和燃料电池技术提高到发展战略性新兴产业的战略高度,在氢能推广上更是提出,2020年建成20座加氢站,并争取早日将氢气成本下降到每千克30~40元。

目前制取氢气目前主要的方法有化工原料制氢、石化资源制氢、电解水制氢等多种途径。化工原料制氢主要使用的原料是甲醇、乙醇、液氨等,具有制取氢气纯度高、反应要求低等优点;石化资源制氢主要使用石油、水煤气、天然气等资源,具有规模效应,且原料易获取;电解水制氢使用的原材料是水,具有原料可再生、可依赖的特点,如果使用清洁电力可实现全程无污染,但是过程中耗费大量电能,成本昂贵;生物质能制氢反应速度较慢,且不能满足大规模使用要求。

制氢工艺路线选择上,目前来看不同地区根据资源禀赋适合不同的工艺路线。在煤炭资源丰富的地区如山西等地,因为煤价格低廉,使用煤制取氢气是较为实际的方式。同样,在风电、光伏、水电丰富的地区由于电价低,电解水可能是最经济环保的制氢方式。没有特殊资源禀赋的地区,性价比是制取氢气时的首要考虑因素。

苏州竞立:水电解制氢向单体5000m³进军

水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。

向3000、5000立方米进军。苏州竞立刚成立时单机产氢量在60立方米,94年的时候已经做到200立方米,2005年做到375立方米,2009年做到500立方米。1000立方米电解槽在2014年已经完成设计和研发工作,2017年3月份获得商业订单,2018年10月份调试成功并且达产。目前正在研发单体1500立方米,计划三年后做到单机3000立方米,5年后做到5000立方米的目标。

空气化工产品:全球最先进煤气化制氢

空气产品公司2018年收购了GE和壳牌全球的煤气化技术和业务,包括所有专利和团队。大力投资煤气化项目,单体煤气化项目的氢气产量至少50万立方米一小时起。

大规模煤气化装置制氢最显著的特点就是经济性较好。以9万Nm3/h制氢规模为例,水煤浆气化和天然气制氢装置投资分别为12.4亿元和6亿元。虽然煤制氢投资高很多,但在氢气价格(成本+10%投资回报)为1.5万元/吨(1.36元/m³)时,对应的煤和天然气成本分别为805元/吨和2.58元/m³,而且还没计算煤制氢副产大量蒸汽的价值。此外煤气化装置(废热锅炉流程)副产的大量蒸汽,可节省炼厂燃料油。节省出来的燃料油可作为焦化装置原料增产成品油。

降本提效是永远的主题

成本是商业推广永远绕不开的话题,以水电解制氢为例,电费占到整个制氢环节成本的75%左右,要想降低制氢成本,就要问电费要效益。

优选节能装置。现在的制氢装置,节能型水电解制氢按照行业当前的情况,即4.5—5度电产一立方氢气,国内优秀厂家已经可达到4.4度电,通过技术革新,3年内可以达到每立方米3.9到4.1度电。

减少电解槽体积。通过提高电流密度可以节约电解槽的体积,在大规模投资方面也相对更加节约它的占地面积。运输和安装时,电解槽重量较轻,运输、起吊、安装等多个方面都会有更好的优势,更方便。

可再生能源制氢前景广阔 中日不谋而合

中日降低制氢成本目光都落在了可再生能源上。日本经产省发布的《氢能及燃料电池技术路线图》中,提出了氢能三步走的策略,最终的目标就是可再生能源制氢,最终实现“零碳”氢能供应。中国国家发改委、国家能源局组织编制的《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》也提出,研究基于可再生能源及先进核能的制氢技术,实现示范应用并推广。

太阳能分布广泛、清洁无污染,取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及使用寿命的延长,其用于制氢的前景不可估量。

利用“弃水、弃风、弃光”的电力来制取氢气,将氢气作为二次能源或是燃料应用工业中是近年来氢储能和氢能源发展的思路。氢储能技术已被认为是解决弃电问题的最有效途径,目前我国和欧美国家均开展了广泛研究,并在部分地区建成了示范运行项目。比较著名的案例有挪威在优特西拉岛建设了一套风力发电和氢气储能并发电全面结合的供电系统,岛上的供电系统在风力较大时,风能电力过剩时,用过剩的风电通过水电解技术制取氢气并储存起来,在风力较小时,氢气燃料电池会利用储存的氢气生产必需的电力,从而保证岛上居民正常用电。

近年来我国也加快了可再生能源制氢示范项目的建设,例如,2016年河北建投新能能源公司借鉴德国勃兰登堡州在开发利用可再生能源、改善生态环境等方面的经验和做法,引起德国McPhy能源公司的风电制氢技术,规划、建设“沽源风电制氢示范项目”。此外金凤科技集团在吉林获批的风电桩桩基100MW,也包含了10MW的制氢容量。这些项目的实施和开展为我国后续的风、氢耦合项目以及氢能源综合利用提供了较好技术参考。

可再生能源 / 太阳能 / 发改委 / 煤价 查看更多
资讯

可再生能源扩张步伐加快! 2023年发电占比达30%创历史新高

由于风能和太阳能等可再生能源的扩张增长步伐继续远远超过煤炭等传统的化石燃料,去年可再生能源在全球电力规模中所占的份额升至创纪录的30%。能源智库Ember的统计数据显示,这一趋势预计在今年将继续加速进行。该组织预计,清洁型能源的增长速度将远远超过电力需求的总体增长速度,并且将导致化石燃料以及化石衍生燃料的发电量在2024年下降约2%。 尽管天然气和煤炭发电量(后者主要是由干旱导致的水力发电量急剧下

资讯

山西能源监管办履行监管职责 助力分布式可再生能源高质量发展

4月29-30日,山西省能源局组织召开了2024年分布式可再生能源试点项目评审会,对本年度山西省11个地市和企业上报的93个、总容量348万千瓦的分布式可再生能源项目逐项开展专家评审,山西能源监管办立足职责全程进行监管。本次评审坚持分布式可再生能源不向220千伏电网反送电的原则,依托可再生能源开发潜力和配电网承载力分析测算结果,从前期可行性、接入电网方案、经济性指标等方面对申报项目进行了评分排序。

资讯

推广可再生能源 新加坡能源与招银金租达成80亿融资规模战略合作

 日前,亚太区领先的公用事业集团和低碳新能源投资发展商新加坡能源集团宣布,其全资子公司市瑞能源技术(上海)有限责任公司已与招商银行旗下招银金融租赁有限公司签订战略合作协议。根据协议,招银金租将提供具有竞争力的融资服务,助力新加坡能源集团在中国推广可再生能源解决方案。   自签约起三年内,新加坡能源集团与招银金租将达成人民币80亿元的合作规模意向。双方在新加坡能源集团中国的目标项目区域将进行全方位的

资讯

100亿美元,微软签下史上最大绿色能源协议!

据英国《金融时报》周三报道,科技巨头微软签署了一项全球框架协议,支持价值约100亿美元的可再生能源项目,并购买布鲁克菲尔德资产管理公司(Brookfield Asset Management)开发的电力。 英国《金融时报》指出,该协议旨在2026年至2030年间提供约10.5 GW的太阳能和风能,根据最近的行业趋势,这一容量的开发成本将超过100亿美元。 据英国《金融时报》报道,微软与Brookf

资讯

一季度张家口市可再生能源规模化开发实现开门红

“今年一季度,张家口市可再生能源规模化开发实现开门红,为打造新型能源强市奠定坚实基础”。笔者从市能源局获悉,截至今年一季度,张家口市电力总装机3949万千瓦,可再生能源装机规模3357万千瓦(其中风电装机2107万千瓦,光伏装机1250万千瓦),占比84.9%,稳居全国非水可再生能源第一大市。 根据《张家口可再生能源示范区“十四五”发展实施方案》等系列方案,目前张家口市基本形成了服务近期和中长期能

资讯

世界首套!350 kW烟气熔盐储热科研平台试运行成功

2024年4月,由怀柔实验室与哈尔滨锅炉厂联合建设的世界首套多功能烟气熔盐储热科研平台开展了试运行并完成了部分实验。在实验过程中,由团队自主研发的烟气熔盐换热器运转正常,储热功率、放热功率均达到设计值,相关温度指标、流阻指标等符合预期。 在国家能源转型大背景下,团队原创了烟气熔盐储热技术,克服了现有蒸汽熔盐储热技术储热效率低等不足,支撑新型燃煤发电机组大幅提高灵活性,提升电网高比例可再生能源消纳能

资讯

山西省能源局组织召开2024年分布式可再生能源试点项目评审会

据国家能源局山西监管办公室消息,4月29-30日,山西省能源局组织召开了2024年分布式可再生能源试点项目评审会,对本年度山西省11个地市和企业上报的93个、总容量348万千瓦的分布式可再生能源项目逐项开展专家评审,山西能源监管办立足职责全程进行监管。本次评审坚持分布式可再生能源不向220千伏电网反送电的原则,依托可再生能源开发潜力和配电网承载力分析测算结果,从前期可行性、接入电网方案、经济性指标

资讯

微软宣布最大笔可再生能源企业采购

微软签署了有史以来最大的可再生能源企业电力购买协议(PPA),其在美国和欧洲两地购买的电力容量已超过10.5 GW。 这些项目将于2026年开始建设。据彭博社估计,该投资组合将耗资115亿美元。微软和Brookfield表示,这笔交易的规模几乎是任何其他单一公司可再生能源购电协议的8倍。 两家公司表示,该协议将主要关注太阳能和风能发电,但也将包括“新的或有影响力的无碳能源发电技术”。 “这绝对是有

资讯

云南能源监管办组织召开电力业务许可政策宣贯暨绿证核发数据校核工作交流会

为贯彻落实“放管服”改革要求,增强企业依法依规诚信经营意识,靠前做好电力资质许可服务,推动可再生能源绿色电力证书全覆盖,服务能源绿色低碳转型,4月25日,云南能源监管办组织召开电力业务许可政策宣贯暨绿证核发数据校核工作交流会。 会议通报了2023年电力业务资质许可专项监管工作开展情况,宣贯了《电力业务许可证管理办法》《国家能源局综合司关于进一步压实责任协同高效做好绿证核发相关工作的通知》等政策文件

资讯

全球可再生能源发电量占比超30%

科技日报北京5月8日电 (记者刘霞)据英国《新科学家》杂志网站7日报道,全球能源智库Ember最新报告称,得益于太阳能和风能发电快速增长,2023年全球可再生能源发电量首次超过全球总发电量的30%,创历史新高。 报告指出,绿色电力占全球总发电量的比例从2022年的29.4%跃升至2023年的30.3%。这主要得益于风能和太阳能的快速增长。可再生能源发电的其他部分由水力、核电和生物能源等提供。 报告