中国石油首个规模化可再生能源制氢项目开工

中国石油首个规模化可再生能源制氢项目开工

(资料图片仅供参考)

据中国石油消息，8月8日，中国石油首个规模化可再生能源制氢项目——玉门油田可再生能源制氢示范项目开工。玉门油田可再生能源制氢示范项目利用酒泉地区丰富的太阳能资源进行发电，通过电解水的方式，将水分解成氧气和氢气制取绿氢。本次开工的为一期工程，在玉门市老市区油田水电厂建设1座30兆瓦光伏发电站，1座拥有3套1000标准立方米/小时碱性电解槽、2套质子交换膜的制氢站，年产氢能力达2100吨，氢气产品纯度将超过99.99%。

氢能是我国的绿色、环保行业，也是我国的战略新兴产业，也是今后的发展重点目前，我国主要的制氢原料还是矿物燃料，其制氢成本高、污染环境严重，而氢能工业要实现可持续发展，必须实现清洁、无污染，而制氢的原料应该由矿物燃料逐步过渡到风能、太阳能、水能等可再生能源。

制氢是氢能产业链的最前端环节，当前技术路线多元化不存在单一最优模式，需要因地制宜选择适合所在地资源禀赋、经济条件等客观环境的制氢手段。制备氢气的方法已较为成熟，从多种来源中都可以制备氢气，每种技术的成本及环保属性都不相同，主要分为四种技术路线：工业尾气副产氢、电解水制氢、化工原料制氢、化石燃料制氢等。利用化石燃料制氢是目前工业制氢的主要途径。在石化、钢铁、焦化工业领域，氢气一般以副产品的形式出现，在循环经济模式下被当作这些企业的重要化工原料或燃料。

氢能被认为是最理想的新能源，也是最有希望成为能源的终极解决方案。近日，工信部、国家发改委等六部委联合发布了《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》多次提及绿氢，将发展重点放在可再生能源制氢。

目前，全球制氢技术的主流选择是化石能源制氢，主要是由于化石能源制氢的成本较低，其中天然气重整制氢由于清洁性好、效率高、成本相对较低，占到全球48%。我国能源结构为“富煤少气”，煤制氢成本要低于天然气制氢，因而国内煤制氢占比最大达62%，其次为天然气制氢占比达19%。

据中研普华产业研究院出版的《2022-2027年中国制氢行业市场前瞻分析与未来投资战略报告》统计分析显示：

目前，我国已有多个省市发布了氢能和氢燃料电池汽车的发展规划，上海、如皋、等城市积极谋划氢能城市建设，形成了华东、华中、华南、华北、东北、西南六大氢能和氢燃料电池汽车的产业群。然而我国氢能和燃料电池相关技术和产业发展仍面临巨大挑战，燃料电池和氢能核心技术能力、关键部件与装备、标准体系建设等方面亟待加强。

进入2021年，氢能等新能源已被写入多省区的“十四五”规划和2035年远景目标等相关建议稿中，并对绿色低碳发展、清洁能源转型进行重点强调，敲定了未来5-10年的新能源发展蓝图。截至目前，已有广东、山东、吉林、陕西、上海等多省市明确将推动氢能发展作为未来五年重要工作。

根据相关数据，当前国内补贴后的氢价约为40元/kg，结合对氢气产量的分析，现对我国制氢市场规模做出如下预测，2019年我国制氢行业的市场规模约为7175亿元，到了2025年，市场规模将超过8800亿元，达到约8802亿元的水平。

制氢行业供需状况

图表：2050年我国分行业氢气需求量(单位：万吨)

数据来源：中研普华产业研究院

2050年中国氢气需求中性情况下将达到近6000万吨，主要增量来自于交通运输的燃料电池车。到2030年中国的氢气需求量将达到3500万吨/年，产能缺口约1000万吨/年;到2050年中国的氢气需求量将达到6000万吨/年，其中交通运输方面的氢气需求量将达到2458万吨/年，产能缺口约2500万吨/年。

第二节 中国制氢运营分析

一、中国制氢经营模式分析

制氢工艺的不同，决定了制氢的运营路线不同。目前我国主流的制氢方法是中央制氢，其运营模式是在城市周边地区建设大规模氢气生产厂，然后通过运氢车将氢气运输到城市中的加氢站，再由加氢站出售给消费者。

与中央制氢相对应的是分布式制氢，其工艺路线主要为电解水制氢，城市中的加氢站在站内装有氢气发生器，实现氢气生产、压缩、储存、出售一体化，或者在应用端直接安装氢气发生器，实现应用端自产自供氢气。虽然电解水制氢耗费大量电能，不过我国结合我国分布式能源并网装机与弃风、弃水电量情况，可以发现分布式制氢运营模式前景广阔。

二、中国制氢运营存在的问题

首先，由于社会和公众对氢能的认知度不深，一谈到氢气和氢能，大众很容易联想到氢弹，存在畏惧心理。然而，对比气密性测试、系统碰撞试验、泄漏点火测试等试验结果显示，氢气其实还没有汽油、天然气危险系数高。氢气扩散快，可缩短危险时间，而汽油蒸汽挥发后，会滞留在空气中不易疏散，只要按照规范操作和使用，氢的安全性是可控的。

其次，由于氢气需要二次制取，同时储氢、运氢、加氢各环节也成本较高，引发人们对氢能的经济性的质疑。业内专家表示，目前我国氢基础设施相关核心技术和设备还不完善，还需要进行大量的科技创新和技术投入，才能提高氢能的经济性。另外，虽然采用液氢储运的方式可降低用氢的成本，但我国液氢相关的装备制造及产业化才刚刚起步，液氢储运真正投入使用还有待时日。

“双碳”政策的实施，会使氢气的生产成本降低。到2060年，我国每年的制氢需求分别为3715万吨和1.3亿吨，占总消费量的5%和20%。据预测，到2050年，每年的制氢工业产值将达到10万亿元以上。

据预测，到2060年，我国每年对氢气的需求将达3715万吨，占总能源的5%左右。目前，没有单一的最佳技术路线，应根据当地的资源禀赋、经济条件等客观条件，因地制宜地选择合适的制氢方法。

我国未来的发展离不开制氢技术的发展，只有进一步提高制氢技术，我国在未来建设中就能保证氢的供给量得到满足，这将进一步保证我国快速稳定的发展。

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