[氢能行业制氢专题研究:副产氢已占先机,绿氢有望开新局] 由 [招商人@ZSR(www.cnzsr.com)]小编精心整理分享,供您参阅(仅限学习研究交流等参考使用)!希望能为您的学习工作提供有益帮助!本文所属栏目 [招商实务]-[产业研究],内容来源于 [未来智库],作者 [樊金璐 陈骁 皮秀],转载请记得注明!
三、副产氢是近期理想氢源,绿氢逐步走上前台
3.1 工业副产氢是近期最现实氢源
我国氯碱、炼焦以及化工等行业有大量工业副产氢资源,足以满足近期和中期氢气的增量需求。但因渠道、价格、信息等原 因,这些副产氢很大一部分被用来直接燃烧甚至排空。因此,未来应探索将工业副产氢高值化利用的商业模式,将副产氢提 纯并运输至氢气需求侧,更好的发挥氢能价值。相对来说,丙烷脱氢、乙烷裂解等获取的氢气浓度较高。
(1)丙烷脱氢制丙烯副产氢
丙烷脱氢制丙烯工艺中,生成产品丙烯的同时,副产同等量的氢气,混合在乙烷、乙烯、一氧化碳、甲烷等的混合尾气 中,如采用适当的分离手段,可获得大量的高纯度氢气,作为产品出售能获取经济效益。
(2)乙烷裂解副产氢
蒸汽裂解是生产乙烯使用最广泛的方法。乙烷在 750-850℃、150-350kPa 条件下发生脱氢反应生成乙烯,并副产氢气。 按每辆氢燃料电池车每天加注 5 公斤氢气、行驶里程200 公里来算,这些副产氢气每年约可供 25.5 万辆氢燃料电池车行驶。
(3)主要公司
万华化学:丙烷脱氢装置产能 75 万吨/年,乙烯裂解产能 100 万吨/年。 东华能源:丙烷脱氢装置产能 180 万吨/年,茂名首套 60 万吨/年产能在建设中。 齐翔腾达:丙烷脱氢装置产能 80 万吨/年。 金能科技:丙烷脱氢装置产能 90 万吨/年。 卫星化学:乙烯裂解产能 125 万吨/年。
3.2 可再生能源制氢是实现碳中和的必然选择
(1)可再生能源制氢
电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高(通常在 99.7%以上)以及副产高价值氧气等特点,但其单位能耗约在 4-5千 瓦时/立方氢,制取成本受电价的影响很大,电价占到总成本的 70%以上。若采用现有电力生产,制氢成本约为 30-40元/公斤,且考虑火电占比较大,依旧面临碳排放问题。一般认为当电价低于 0.3元/千瓦时(利用“谷电”电价),电解水制氢成 本会接近传统化石能源制氢。(报告来源:未来智库)
未来,可再生能源发电制氢的潜力很大。一方面作为全周期零碳排放技术,随着可再生能源发电平价上网,电解水制氢成本 将持续下降,尤其是近期局部区域弃风、弃光、弃水及弃核制氢的经济性较为突出;另一方面当波动性可再生能源在电源结 构中占到较高比重时,单纯依靠短周期(小时级)储能将无法满足电力系统稳定运行需要。日间、月度乃至季节性储能将是 实现高渗透率可再生能源调峰的主要手段。
(2)主要公司
苏州竞立:苏州竞立制氢设备有限公司于 1993年在苏州吴中经济开发区注册成立,是一家集研发、生产、销售水电解制氢 设备、气体纯化、回收设备及各种类型的氢能专业设备于一体的高科技企业,历经二十多年的发展,现已成为国内大型的水 电解制氢设备龙头企业。 在产品系统中,水电解制氢设备氢气产量从 0.3m3 /h-1000m3 /h 完成主流市场需求覆盖,该公司单机产量向两个方向发展, 一是大型制氢设备,一是微型制氢设备。
目前,公司 1000m3 /h压力型制氢设备已经研制成功,已成为国内制氢设备用户多、市场占有率较高的专业设备研发、生产厂家。 公司承担了国家“973”计划大规模非并网风电制氢系统的科研任务。公司电解技术在大型化碱性电解设备方面处于领先平,同时于 2016 年也完成了 PEM 电解槽的研制,目前核心业务以大型碱性电解制氢设备为主,兼顾其他电解制氢技术的 储备性研究。(报告来源:未来智库)
天津大陆:天津市大陆制氢设备有限公司成立 1994年,长期从事制氢设备和气体纯化设备开发、设计、制造。是我国水电 解制氢设备的专业厂家。可生产 0.1Nm3 /h~1000Nm3 /h 的电解水制氢设备。 大陆公司生产的制氢设备和气体纯化设备目前已广泛应用于电力、电子、半导体材料、光纤、冶金、建材、原子、化工、宇 航、气象、医药等行业。
中电丰业:公司是水电解制氢及氢能源综合利用解决方案提供商,专注于氢能源领域研发、生产、销售的“交钥匙”工程, 是一家国家高新企业。公司从开始代理国际著名氢能源品牌,到消化吸收自我创新,制造拥有完全自主知识产权的制氢供氢 设备。目前,中电丰业已经成功参与了 200多个制氢、加氢系统的设计、生产、安装、调试和技术服务,有全规格、全技术 的水电解制氢产品,是国内 500公斤现场制氢加氢一体站(山西大同)和兆瓦级 PEM 制氢储能项目(安徽)的主要设备供 应商。
中船重工 718所:主要是做水电解制氢的研究和生产单位,从 2011年开始,陆续参加了很多国家 863计划,中央财政支持 的一些重点高校的学科建设,政府间的一些合作项目,已经一些省级的科技重大专项等等。
隆基股份:2021 年 3 月,隆基股份联合朱雀投资成立了氢能子公司,新设子公司注册资本 3 亿元。10月 16日,隆基氢能 首台碱性水电解槽下线,公司当天宣布今年将具备 500MW 的能力,未来五年内产能将达到 5-10GW。
新能源运营商:绿电指的是利用风机、生物质能、太阳能等可再生能源产生的电力,发电过程中不产生或很少产生对环境有 害的排放物;而绿氢来自于绿电,随着绿氢需求增加,新能源运营商用绿电生产绿氢将产生更多效益。
四、投资分析
氢能是替代化石能源实现碳中和的重要选择。氢能已经成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要产业方向。欧、美、日、韩 等发达国家纷纷制定氢能路线图,加快推进氢能产业技术研发和产业化布局。氢能产业已成为我国能源战略布局的重要部分。 我国已经成为全球最大的氢气生产国,但是目前氢气主要来自灰氢(化石燃料),但化工过程副产氢成本低、产量大,且与 氢能示范城市匹配,是短期最现实的氢源;随着碳市场的推进,绿氢的需求逐步增加,未来大规模光伏发电或风力发电配套 电解水生产绿氢将成为趋势。