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绿氢降本路径

宣布时间：

2021-11-01

【提要形貌】

一、影响绿氢本钱的因素：

1.、度电本钱

现在制氢成本虽有下降趋势，，这在很洪流平上得益于可再生能源发电本钱的降低，，但绿氢仍比蓝氢（使用化石燃料+碳捕集和封存手艺生产）贵 2-3 倍多，，需要进一步降低制氢本钱。。。。

2.、电解槽本钱

仅有较低的发电本钱还缺乏以制取具有竞争力的绿氢，，还需要降低电解槽设施的本钱。。。。电解槽设施是绿氢制取的第二大本钱要素，，详细包括：

■电解槽设计与结构：提高模组容量以及通过增添电堆生产增进立异对电解槽本钱具有显著影响。。。。电解厂从 1MW（现在典范容量）扩增至 20MW 能够使成本镌汰三分之一以上。。。。然而，，本钱并非是影响电解厂规模的唯一因素，，由于不同手艺接纳的电堆设计差别，，并且差别生产厂家之间也会有差别。。。。最佳系统设计也因应用领域各不相同，，以提高效率和无邪性等系统性能。。。。

■规模经济：电堆生产升级为大型吉瓦级生产设施的自动化生产能够推动本钱阶跃式下降。。。。生产率较低时，，电堆生产本钱约占总本钱的 45%，，而生产率较高时，，电堆生产本钱占总本钱的比例能够下降至 30%。。。。关于质子交流膜（PEM）电解槽，，规模临界点约为 1000 个单位（1MW 电堆）/年，，这一规�；；；；；娇墒� 电堆生产本钱镌汰约 50%。。。。别的，，周围配套的本钱与电解槽电堆同样主要，，通过系统组件和厂站设计的标准化也可节约本钱。。。。

■质料采购：有数质料也是电解槽本钱降低和规�；；；；；さ囊淮笳习�。。。。PEM 电解槽预计到 2030 年要实现约 100 GW/年的产能，，但现在其组分铱和铂的产量预计仅能支持 3 GW-7.5 GW/年的产能。。。。但全球领先的碱性电解槽生产商已经最先实验其它方案来阻止使用这些质料，，并且已经研发出显著降低 PEM 电解槽生产对这些质料使用需求的手艺。。。。阴离子交流膜（AEM）电解槽手艺从手艺研究初期就阻止使用有数质料。。。。

■运行效率与无邪性：从经济性角度来看，，负荷率低时电源供电效率损失会很大，，限制了系统的无邪性。。。。电解厂接纳多个电堆和电源装备单位的�？？？？？榛杓� 可以解决效率损失问题。。。。压缩机可能无法像电堆一样快速改变生产速率，，以是也可能成为限制辖档烷活性的一大瓶颈。。。。一种解决要领是对电解厂举行整体性设计，，通过优化和整合电力和氢气存储，，以具备足够的容量来应对生产的波动性。。。。若是相关无邪性服务的价值获得认可，，价钱适当，，则绿氢生产可以为电力系统提供重大的无邪性。。。�？？？？Ｋ剂康矫挥衅渌杏玫目删赫婊环桨�，，氢将在提供可再生能源的跨季节储备方面施展要害作用。。。。虽然这会造成显著的效率损失，，但却是电力系统实现 100%可再生发能源电的主要基础，，由于届时电力系统将接入极高比例的太阳能和风能等波动性能源。。。。

■工业应用：电解槽系统设计与运行可针对详细的应用场景举行优化设计。。。。包括：需要稳固供应和低物流本钱的大型工业用户场景；；；；；具备低本钱可再生能源接入条件的大型离网型发电厂，，但将氢运送至最终用户会爆发高昂的运输本钱；；；；；以及使用小型机组提高无邪性的疏散式生产设施，，以更低的运输本钱（或就地消耗使运输本钱靠近于零）填补更高的每单位电解槽容量投入。。。。

■学习速率：若干研究批注，，燃料电池和电解槽的潜在学习速率与太阳能光伏类似，，可以抵达 16%~21%。。。。这显着低于已往十年太阳能光伏获得的 36%学习速率（IRENA，，2020a）。。。。凭证这种学习速率和实现 1.5℃天气目的制订的安排路径，，到 2030 年电解槽本钱有望镌汰 40%以上。。。。

3、电解槽效率：

在3MPa事情压力下：碱性槽效率在50%~78%之间。。。。

在7MPa事情压力下：PEM效率在50%~83%。。。。

4、装备稼动率（全负荷时数）

取决于再生能源的事情时数。。。。好比我国太阳能天天5小时左右；；；；；陆优势电年平均1500~2500多小时；；；；；海优势电3000多小时以上。。。。

5、电解槽寿命

碱性电解槽现实工程现在能做到15年以上；；；；；PEM的还未知（理论寿命也不差）。。。。

6、WACC（加权平均资源本钱）

指企业以种种资源在企业所有资笔菩所占的比重为权数，，对种种恒久资金的资源本钱加权平均盘算出来的资源总本钱。。。。加权平均资源本钱可用来确定具有平均风险投资项目所要求收益率。。。。