目前,氫能供應(yīng)的各個環(huán)節(jié)中,我國成本分布大致是:制氫30%~50%、儲存和運(yùn)輸35%~55%、加注環(huán)節(jié)15%左右,氫氣降本關(guān)鍵在于降低制氫和儲運(yùn)的成本。
分布式制氫在儲運(yùn)環(huán)節(jié)優(yōu)勢明顯,難點(diǎn)在制氫環(huán)節(jié),投資大,能耗高,增加成本。以目前各種來源的氫為例,在合理的原材料價格和電價的前提下,不同制氫方式的生產(chǎn)成本分別為煤制氫10元/kg,天然氣、石腦油、重油、甲醇制氫約17元/kg,工業(yè)副產(chǎn)氫回收提純21元/kg,電解水制氫30元/kg。
再考慮到生產(chǎn)裝置折舊、稅金、人工、財務(wù)等各項(xiàng)費(fèi)用和制氫企業(yè)的合理利潤,氫氣的出廠價至少是上述成本價的1.5倍。氫氣運(yùn)輸通過長管拖車,運(yùn)輸距離不超過100 km時,運(yùn)輸費(fèi)用約10元/kg。儲存費(fèi)用主要考慮加氫站接收、卸載和儲存規(guī)模,考慮到設(shè)備折舊,750~1000kg規(guī)模的加氫站,氫氣進(jìn)出過程和加注成本約28元/kg。這樣算來,即使是來源于煤制氫,價格也高達(dá)53元/kg,其他氫源的氫氣就更高了。
加氫站分布式制氫站內(nèi)供氫,沒有運(yùn)輸費(fèi)用負(fù)擔(dān),而且站內(nèi)儲氫規(guī)模大幅度下降,儲氫罐投資明顯減少,完全可以抵消制氫環(huán)節(jié)增加的成本。以堿水電解技術(shù)為例,裝置產(chǎn)能為1000m3/h,建設(shè)裝置除電解水裝置外,還配套水和氫氣精制設(shè)備,再加上其他費(fèi)用,總投資約1500萬元。裝置按10年計(jì)算折舊,人工、管理和財務(wù)費(fèi)用等按通行標(biāo)準(zhǔn)取費(fèi),滿負(fù)荷運(yùn)行時間為8000h/a,電耗以外的其他物耗為0.1元/m3,電耗為5(kW·h)/m3,電價按2020年陸上風(fēng)電上網(wǎng)指導(dǎo)價0.29~0.47元/(kW·h)核算,則制氫成本為1.925~2.825元/m3,合21.2~31.1元/kg,電耗成本占比75%~85%,且電價越高,此比例越高。光伏電上網(wǎng)指導(dǎo)價為0.33~0.46元/(kW·h),與風(fēng)電相近,核算出來的制氫成本為24.01~33.47元/kg。可見,站內(nèi)制氫成本控制在35元/(kW·h)以下,算上加壓、暫存和加注帶來的成本15元/kg,氫氣總價不超過50元/kg,比站外供氫氣的經(jīng)濟(jì)性好。
建議有條件的加氫站自建風(fēng)力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置,就地發(fā)電制氫,只將電網(wǎng)取電作為輔助,能夠進(jìn)一步降低制氫成本。
原標(biāo)題:分布式制氫的經(jīng)濟(jì)性分析