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电解水制氢经济性难题怎么解?

来源:Doris 时间:2022-01-14 10:27:26

目前,电解水制氢的发展备受关注。由于“跨界耦合”的特点,被公认为清洁能源体系建设的助推器。传统的制氢方式包括天然气和煤炭,但仍难以摆脱对化石能源的依赖。近两年来,可再生能源电解水制氢技术发展势头强劲。电解水制氢工艺简单无污染,被认为是很好的制氢路线。


由于电成本约占水电解制氢总生产成本的80%,水电解制氢成本的关键在于能耗。降低成本有两种途径:一是降低电解过程中的能耗,可以通过开发PEM(质子交换膜电解)和SOEC(固体氧化物电解)技术来实现;二是用低成本的电作为制氢的原料,关键在于光伏和风电的发展。“目前,我国新能源装机规模逐年增长,远超电网承载能力,新能源消费与消费矛盾突出。废弃的风、光、水的用电量逐年增加,在一定程度上为可再生能源电解水制氢提供了有利条件。”


根据相关部门公布的数据,2018年,我国废弃的风电和光伏发电量为554亿千瓦时。按照每立方米氢气用电量5 kWh计算,我国废弃风电可生产110.8亿立方米高纯氢气。水电方面,2018年我国年弃水量达到691亿千瓦时,水电富余量较大。“利用电解水制氢可以有效缓解水电弃水问题。利用剩余水电制氢,废水“变废为宝”,不仅制氢,还提高了水电项目的综合经济效益。”剩余水电、光伏、风电制氢技术上可行,但其未能形成规模化发展的主要症结在于制氢成本高。


我国煤制氢技术路线成本在0.8—1.2元/标之间,天然气制氢成本受原料价格影响较大,综合成本略高于煤制氢。至于电解水制氢,按照目前每立方米氢气消耗约5—5.5千瓦时的电量,即使采用低谷电制氢,加上电费以外的固定投资,也能实现制氢。"就电解水设备而言,其成本高于其他制氢方法."在相同规模的制氢系统中,电解水制氢的成本约为天然气制氢的1.5倍,煤制氢的3倍。与其他制氢方法相比,可再生能源电解水没有价格优势。“近年来,用于可再生能源的电解水制氢的数量和体积迅速增加。各行各业的热情正在升温,但规模和探索仍处于起步阶段。”


2022-01-14