4月21日，由中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（以下簡稱“中國氫能聯(lián)盟”）舉辦的“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在京隆重開幕。會議期間，中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任、同濟(jì)大學(xué)原校長助理余卓平正式發(fā)布由中國氫能聯(lián)盟組織編寫的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》（以下簡稱《白皮書2020》）。《白皮書2020》以“碳中和愿景下的低碳清潔供氫體系”為主線，提出四大核心觀點，一是脫碳是本輪氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一驅(qū)動力，二是可再生能源制氫成本有望在2030年實現(xiàn)平價，三是在2060年碳中和情景下可再生能源制氫規(guī)模有望達(dá)到1億噸，并在終端能源消費(fèi)占比中達(dá)到20%，四是完善低碳清潔氫政策體系是氫能助力碳中和的關(guān)鍵。
白皮書指出，在2030年碳達(dá)峰情景下，我國氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%，可再生氫產(chǎn)量約為500萬噸，部署電解槽裝機(jī)約80GW。在2060年碳中和情景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)中占比約為20%。其中，工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大，約7794萬噸，占?xì)淇傂枨罅?0%；交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫4051萬噸，建筑領(lǐng)域用氫585萬噸，發(fā)電與電網(wǎng)平衡用氫600萬噸。
目前，電解水技術(shù)商業(yè)化的主要為ALK和PEM電解水制氫技術(shù)，這兩種技術(shù)各有其優(yōu)點與局限性，未來的技術(shù)組合將取決于關(guān)鍵技術(shù)之間的創(chuàng)新和競爭，從而更好地適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。AEM和SOEC技術(shù)仍處于起步、實驗室研發(fā)階段。
其中，堿性（ALK）電解水制氫技術(shù)關(guān)鍵降本驅(qū)動因素為運(yùn)行負(fù)荷、度電價格、電解效率。當(dāng)電價為0.616元/kW·h時，平準(zhǔn)化氫氣成本39.06元；電價0.3元/kW·h時，平準(zhǔn)化氫氣成本21.22元。
質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫技術(shù)降本驅(qū)動因素主要為：運(yùn)行負(fù)荷、度電價格、電解水系統(tǒng)成本、電解水制氫能耗。據(jù)測算，當(dāng)電價為0.616元/kW·h時，平準(zhǔn)化氫氣成本約為50.43元；電價0.3元/kW·h時，平準(zhǔn)化氫氣成本約31.22元。
我國可再生能源制氫潛力巨大，已連續(xù)8年成為全球可再生能源最大投資國，風(fēng)電、光伏等可再生能源裝機(jī)容量均為世界第一。,2020年,全國可再生能源發(fā)電量達(dá)22148億千瓦時，如果按1%的比例配置電解水制氫，制氫效率按照5.5千瓦時/標(biāo)方測算，可制取氫氣約4萬噸/年，基本滿足存量燃料電池汽車使用。2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12-20億千瓦；2060年。風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到66億千瓦，按照可再生能源電解水制氫5%-10%配置，完全可以支撐我國清潔氫供給結(jié)構(gòu)需求。
根據(jù)預(yù)測，2025年，光伏與風(fēng)電的新增裝機(jī)發(fā)電成本預(yù)計將達(dá)到0.3元/千瓦時，可再生能源電解水制氫成本將低至25元/千克氫氣，彼時將具備與天然氣制氫進(jìn)行競爭的條件；2030年，光伏與風(fēng)電的新增裝機(jī)發(fā)電成本預(yù)計將達(dá)到0.2元/千瓦時，可再生能源電解水制氫成本將低至15元/千克氫氣，具備與配套CCUS的煤制氫競爭的條件。
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