隆基的未来:光伏+绿氢

作者: 夏雨辰
氢能作为实现“碳中和”战略的重要组成部分,降低其制作成本将成为产业发展的关键。目前,隆基正在发力氢能产业链,研究氢能降本的可能性。

氢能作为实现“碳中和”战略的重要组成部分,其成本组成和成本降低途径一直是科研人员的研究重点。

中国氢能产业协会数据显示,今年上半年国内氢气产量同比去年增加了25%,其中利用新能源制氢的比例,同比提高了30%。

光伏见闻表示,相比于化石能源制氢,当制氢成本降至20元/kg以下时,电解制氢才具有一定的竞争优势,此时可再生能源电价需降低至0.3元/kWh以下。

据IRENA与Hydrogen Council预测,到2050年可再生能源制氢成本将降至1美元/kg(6.5元/kg)。

制氢成本将成为产业发展关键

光伏见闻分析称,目前主要有三个因素正在推动绿氢成本的加速下降。

一是可再生能源平准化度电成本正在下降。电费成本是制氢成本构成的主要部分,占比达到60-70%。由于全球范围内可再生能源的大规模应用,可再生能源的成本将持续降低。

到2030年,光伏发电成本预计将下降25%至0.1元/kWh,陆上风电成本下降50%至0.2元/kWh,海上风电成本有望下降33%。

二是电解槽成本正在加速下降。预计到2030年,电解槽成本将显著下降约下降至200-250美元/千瓦。

由于电解槽供应链规模的加速发展,对比去年成本的预测大幅降低了30-50%,近期多家电解槽制造商已宣布产能扩大计划,总计将新增超过3GW的电解槽生产产能。

比如隆基股份总裁兼隆基氢能董事长李振国表示,预计到今年年底,隆基氢能将形成500MW电解水制氢装备产能,未来5年内产能将达到5-10GW。

三是技术进步带来成本下降。当前电解水制氢效率约为55kWh/kg氢气(即生产1立方氢需要约4.5度电);随着制氢项目更大规模化、更优秀的制造工艺、以及更好的质量品控,辅以在其他环节技术和材料的优化。

未来电解槽的效率有望降低至40kWh/kg氢气(即生产1立方氢需要约3.7度电),同时由于材料及催化剂的优化,设备折旧、其他原材料成本也有望降低50%以上,从而推动绿氢生产成本持续下降。

隆基发力降低氢能源成本

电解水制氢成本一般包括设备成本、能源成本(电力)、其他运营费用和原料费用(水)。其中,能源成本即电力成本占比最大,一般为40%~60%(AWE/PEM),甚至可达80%,该部分主要由能源转化效率(即电解制氢效率)因素驱动,设备成本占比次之。

据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测,到2050年,氢能在中国能源体系中的占比约为10%,可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体。

而电解水制氢规模的提升,使电解槽等设备需求增加。彭博新能源财经的一份报告称,中国电解槽市场规模今年将翻一番,并在2022年达到至少1.8吉瓦。

电解槽采用高电流密度设计,单台电解槽的氢气制备能力达1000Nm³/h及以上水平,提高了大规模制氢工厂的集约性。分布式IO控制系统不仅集成度高、节约材料,还可实现系统全自动无人值守高效运行。

根据相关测算,预计中国2060年部署电解制氢装机容量约500GW。中国在未来不仅是产氢大国,更是用氢大国。预计到2060年,中国的氢需求量由目前3000多万t提升至约1.3亿t,提升300%以上。

隆基股份自2018年起开始对氢能产业链进行战略研究。今年5月,隆基股份与无锡高新区签署新型氢能装备项目。10月16日,隆基首台碱性水电解槽下线。

据悉,该项目一期注册资本1亿元,投资总额3亿元。李振国表示:

预计到今年年底,隆基氢能将形成500MW电解水制氢装备产能,到明年年底将达到1.5GW氢能装备的年产量,未来5年内产能将达到5-10GW。项目达产后3年内将达到年销售额10-15亿元。

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一看就知道物理化学,化学物理不咋地

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