我国已经确立了到2030年非化石能源发电将占总发电量的40%的目标,并且计划在2030年底完成风力和太阳能光伏发电总装机容量达到1200GW。
2023年,全球最大的绿色氢气项目——新疆库车绿色氢气示范项目将正式投运。该项目将完全采用可再生能源制氢。计划制氢总量达到每年2万吨,成本为每千克18-20元,具备商用经济性。由于多种因素的推动,例如能源电价,电解槽成本下降,制造效率提高,国内绿色氢气的制造成本还将进一步下降。
随着绿氢成本的下降,与传统能源相比,在重型交通和高品质热供应(>400℃)领域,绿氢更加具备商业竞争优势。但是,如果要作为氢基原料,其成本必须进一步降至10元/kg以下。
在短期内,长距离和大规模储存氢气的成本仍然是个难题,且制氢资源分布和用氢场景技术的经济性存在较大差异。为此,内蒙古、河北和河南等地已陆续发布了风光制氢一体化示范、电力源网荷储一体化和多能互补试点等项目清单,积极探索本地制氢与用氢的区域化发展模式。
西氢东输
氢能是广泛应用的二次能源,在全球能源变革中担任着重要角色。在氢能产业不断发展的同时,管道输送已成为储存和运输氢气的重要手段之一。截至2022年底,全球氢气管道总里程已超过5000公里。国内企业中,中石油和中石化等正在积极布局输氢管道,并计划建设总长度达1000公里的输氢管道。截至2022年,宝钢输氢管道项目、宁夏宁东天然气掺氢项目、中石油甘肃省首条中长距离输氢管道项目、宁东基地首条输氢管道项目已相继建成并投入运营。
中石化宣布,将在2023年投资205亿元,用于内蒙古乌兰察布——北京燕山石化的输氢管道及可再生能源发电项目。输氢管道长度为400公里,管道年输氢量可达10万吨。目预计于2023年12月开工,投产时间为2027年6月。
从西部将可再生能源制取的低廉电力,以氢气作为储能载体,运送至电价相对较高的东部地区。有效解决电价过高的问题,长距离管道氢气输运价格也将大幅下降,推动了氢能在能源、工业、交通等领域的应用。
清明集中式制氢+近中距离运输节气
在可再生资源局部优势却分布不均的地区,如华北北部,可以采用“集中式制氢+近距离运输”的方式来提高可再生氢的普及率。这种方式可以推动氢能与现有能源资源相结合,提高资源利用效率,从而实现制氢成本的最小化。另外,中距离运输也可以满足交通等领域的经济需求。
在传统工业基础好且人口稠密、可再生资源有限的区域,例如东部沿海地区,大规模制备可再生氢的成本较高。因此,在氢能发展方面,这些地区将采用“工业副产氢+分布式制氢+短距离运输”的模式进行支撑,比如东部沿海部分地区。在初期考虑经济性的情况下,会利用区域内优质的副产氢资源进行过渡,并以制氢加氢一体站等小规模、分布式站点制造可再生氢为重要补充。
需求转型升级的传统产业和拥有可再生资源优势的地区将成为可再生氢重要的发展基地,如西北、西南和东北地区。这些地区具有较大的装机规模,可获取较低成本的可再生氢。重点利用丰富且成本具有竞争力的风能和太阳能资源,结合本地的情况下生产可再生氢,用副产氢作为补充。
远洋氢能贸易
我国LNG产业企业在国际氢能供应链和氢贸易领域拥有独特的优势。在贸易渠道和平台、接卸储存基础设施、下游市场等方面,LNG产业与国际氢能供应链和氢能产业的融合和协调,将促进高质量的共同发展。
随着氢能全产业链成本不断降低,特别是制氢、氢气液化、氢-氨转换过程的成本,争取将整个产业链的成本降至低于30元/kg,并于2030年降至低于25元/kg。这样一来,国际氢能供应链将会变得更具市场竞争力,同时国际远洋氢能贸易也将有着更加光明的发展前景。