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到目前為止，中國(guó)是世界上最大的氫氣生產(chǎn)國(guó)，世界上大部分地區(qū)的氫氣都來(lái)自天然氣，每生產(chǎn)一公斤氫氣，就會(huì)排放8-12公斤的二氧化碳。中國(guó)是一個(gè)例外——它的大部分氫來(lái)自煤炭，這導(dǎo)致每千克氫氣排放18-20千克二氧化碳。
目前的氫氣供應(yīng)和成本
中國(guó)每年生產(chǎn)2500萬(wàn)噸氫，而全球每年的氫產(chǎn)量約為7000萬(wàn)噸。大約62%的氫來(lái)自煤炭氣化，19%來(lái)自天然氣，18%是工業(yè)過(guò)程的副產(chǎn)品(見(jiàn)下圖)，而只有不到1%的氫是綠色的——來(lái)自可再生電力的電解水。
CHA最近發(fā)布的一份白皮書(shū)稱，到2030年，該國(guó)對(duì)氫的需求將增至3500萬(wàn)噸，到2050年將增至6000萬(wàn)噸。中國(guó)主要使用煤炭生產(chǎn)氫氣，是因?yàn)樵搰?guó)擁有大量的煤炭(儲(chǔ)量1388億噸)，而石油和天然氣相對(duì)較少。而且,它很便宜。
根據(jù)2020年12月的一篇科學(xué)論文，在中國(guó)，煤制氫——有時(shí)被稱為黑氫——的生產(chǎn)成本為0.95-1.90美元/kg，從天然氣中提取的灰色氫的成本為1.27-2.37美元/kg，綠色氫的成本為3.95-5.54美元/kg。
國(guó)有企業(yè)中國(guó)航天科技集團(tuán)公司(China Aerospace Science & Technology)估計(jì)，大規(guī)模黑氫生產(chǎn)的成本約為每公斤9.50元人民幣(合1.47美元)。該公司預(yù)計(jì)，隨著凈化技術(shù)的進(jìn)步，這一成本將降至每公斤4.80元人民幣。
開(kāi)發(fā)者GCL新能源說(shuō),目前在中國(guó)生產(chǎn)成本最低的綠色氫今天是￥30(4.64美元)每公斤左右,但其主席朱紅山說(shuō)太陽(yáng)能是現(xiàn)在如此便宜以至于產(chǎn)生可再生H2今天￥11.90(1.84美元)每公斤-氫與化石燃料競(jìng)爭(zhēng)。
然而，在中國(guó)，最便宜的制氫方法被認(rèn)為是其他工業(yè)過(guò)程的副產(chǎn)品，即燒堿、氯和丙烯的生產(chǎn)。在這些情況下，收集、壓縮和儲(chǔ)存天然氣的成本低至每公斤1日元，基本上是一種廢物。
由于中國(guó)計(jì)劃到2060年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放，藍(lán)色氫氣在中國(guó)無(wú)法長(zhǎng)期發(fā)揮作用。
綠色的氫
CHA在最近的一份白皮書(shū)中預(yù)測(cè)，綠色氫占中國(guó)氫氣總產(chǎn)量的比例將穩(wěn)步上升，到2030年將達(dá)到10%，2040年將達(dá)到40%，2050年將達(dá)到70%。
與此同時(shí)，化石燃料的氫產(chǎn)量——這張紙沒(méi)有區(qū)分黑色、灰色和藍(lán)色——將從2025年的70%下降到2050年的20%，副產(chǎn)氫將從2025年的30%略微下降到2030年的20%。
分析師彭博nef最近預(yù)測(cè)，中國(guó)電解槽市場(chǎng)將在2022年超過(guò)2GW。
中國(guó)正鼓勵(lì)在低成本可再生能源地區(qū)建設(shè)綠色氫項(xiàng)目——而太陽(yáng)能在中國(guó)已經(jīng)變得特別便宜。國(guó)家電力投資公司(SPIC)最近提交了一份建造太陽(yáng)能發(fā)電廠的投標(biāo)，均價(jià)僅為每兆瓦時(shí)150日元(23美元)。相比之下，中國(guó)工業(yè)電力的平均成本是600元/兆瓦時(shí)。
中國(guó)快速發(fā)展的可再生能源行業(yè)——同比增長(zhǎng)13%——因某些地區(qū)產(chǎn)能過(guò)剩而聞名，2016年?yáng)|北省份吉林和黑龍江的風(fēng)電棄電率分別達(dá)到30%和19%。2019年，西南省份四川和云南共減少水電4千瓦時(shí)。
有理由認(rèn)為，這些被削減的電力可以被轉(zhuǎn)移到可以有效地免費(fèi)生產(chǎn)綠色氫的電解槽上，但這里有兩個(gè)問(wèn)題。
首先，在中國(guó)，氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸非常昂貴，長(zhǎng)途運(yùn)輸壓縮氣體的成本往往超過(guò)每公斤氫氣的生產(chǎn)本身。而最便宜的風(fēng)能和太陽(yáng)能項(xiàng)目位于遠(yuǎn)離工業(yè)需求中心的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
為此，西南的成都和南方的廣州為電解器提供優(yōu)惠電價(jià)，分別為105元和260元/兆瓦時(shí)。其次，電解器每年運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，氫的成本就越低，因此，只使用減少的電力很可能導(dǎo)致比專用可再生能源項(xiàng)目生產(chǎn)的更昂貴的綠色氫氣。
這可能就是為什么中國(guó)的五大電力公司都宣布對(duì)專門(mén)用于氫生產(chǎn)的可再生能源項(xiàng)目進(jìn)行新的投資，而不是使用減少的電力盡管中國(guó)科學(xué)院(Chinese Academy of Sciences)教授甘勇表示，假設(shè)電價(jià)為200日元/兆瓦時(shí)，使用被削減的可再生能源生產(chǎn)綠色氫的成本約為每公斤15日元(合2.32美元)。
盡管關(guān)于中國(guó)清潔制氫的信息有好有壞，而且目前還沒(méi)有一個(gè)全國(guó)性的制氫戰(zhàn)略，但發(fā)展方向似乎是明確的。氫氣生產(chǎn)最終將走向綠色，但這可能需要幾十年的時(shí)間，而且在短期內(nèi)可能會(huì)變得更加灰暗。
來(lái)源：rechargenews.com
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