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氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源,正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。為助力實現碳達峰、碳中和目標,深入推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體係,促進氫能產業高質量發展,2022年3月23日,國家發改委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》。
氫qing氣qi作zuo為wei一yi種zhong能neng源yuan具ju有you高gao能neng量liang密mi度du以yi及ji清qing潔jie性xing等deng優you點dian,發fa展zhan空kong間jian廣guang闊kuo。目mu前qian製zhi約yue氫qing能neng發fa展zhan的de主zhu要yao原yuan因yin是shi高gao昂ang的de成cheng本ben,其qi中zhong儲chu運yun成cheng本ben約yue占zhan總zong成cheng本ben的de30%。為(wei)降(jiang)低(di)這(zhe)部(bu)分(fen)成(cheng)本(ben),部(bu)分(fen)企(qi)業(ye)選(xuan)擇(ze)氫(qing)氣(qi)就(jiu)地(di)消(xiao)納(na),跳(tiao)過(guo)儲(chu)運(yun)環(huan)節(jie),然(ran)而(er)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)目(mu)前(qian)主(zhu)要(yao)適(shi)用(yong)於(yu)西(xi)北(bei)地(di)區(qu)的(de)大(da)型(xing)綠(lv)氫(qing)綜(zong)合(he)利(li)用(yong)項(xiang)目(mu),或(huo)是(shi)以(yi)非(fei)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)製(zhi)氫(qing)為(wei)氫(qing)源(yuan)的(de)製(zhi)氫(qing)加(jia)氫(qing)一(yi)體(ti)化(hua)站(zhan)。氫(qing)氣(qi)的(de)生(sheng)產(chan)與(yu)消(xiao)納(na)無(wu)法(fa)完(wan)全(quan)保(bao)證(zheng)在(zai)同(tong)一(yi)地(di)點(dian),因(yin)而(er)發(fa)展(zhan)高(gao)效(xiao)低(di)成(cheng)本(ben)氫(qing)儲(chu)運(yun)技(ji)術(shu)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。
zhongqingyuananyoujiyechuyunqingjishuxiangbiqitachuyunqingjishu,zaianquanxingdengfangmianjuyoujiaodayoushi,qichuyecaiyongmuqianyoujiyechuqingxingyezhongdujuchuangxinxingdefeiweihuapincailiao,kezaichangwenchangyaxiachuyun,anquanwending,wuduwuranbaofengxian,buhuifa,wufushixing,qieweixianyouhuagongchanpin,houxuguimohuashengchanbingwuzhangai。
創新儲/放氫技術成為降本增效的可靠途徑
zaimuqianqingchuyunchanyezhong,zhongqingyuanantuichuquanxindeyoujiyechuqingjishu,keyiyouxiaodaidongqingchuyunchanyedechengbenjiangdi。zaichuqingjishufangmian,muqianshoutaitaochuqingshebeichuqingsudu1kg/h,儲氫效率可達99%,儲氫需加壓,每儲1kg氫能耗約0.8kWh,兩年內即可實現撬裝式充氫設備,該裝置充氫速度可達50kg/h,且可與電解水製氫設備進行一體化撬裝設計,降低相關成本。
放氫技術方麵,目前首台套放氫設備的放氫速度可達1kg/h,放氫效率可達90%以上,放氫需加熱,每放1kg氫能耗約12kWh,兩年內可實現撬裝式放氫設備的放氫速度可達50kg/h,每放1kg氫能耗降低至10kWh,並可與燃料電池或氫鍋爐等用氫設備結合,進行撬裝一體化設計,降低其綜合能耗及相關成本。

此外,有機液在放氫後是可以再儲氫進行重複利用的,其運營調配回收將來也可獨立成為一個產業。
有機液儲氫供熱高安全、低成本
利用可再生能源製氫,基於安全有機液儲氫技術進行儲運,實現零碳排放的氫能供熱,隨著產業的成熟,設備、運營成本會進一步降低,經濟性優勢更加突出。
以北京市公建項目800萬平米建築麵積、供熱功率60W/㎡為例,利用北京周邊(如張家口市)可再生能源發電製氫,氫源端電價0.25元/kWh,電解水製氫的氫單價15元/kg,采用安全有機液儲氫技術進行氫能供熱,按照固定資產折舊來計算儲氫設備、放氫設備、以及有機液,折合氫能儲運成本為34元/kg(北京張家口距離200km),按照氫能運營方淨利潤3元/kg計算,則折合用氫端氫單價為52元/kg,折算同等天然氣價格約為8.2元/方,同時相較天然氣,每年可降低二氧化碳排放23.6萬噸,可消納綠電11億度,節能降碳效果顯著。而若全部采用可再生能源發電的電網電能供熱,按照工商業電價0.7元/kWh計算,則年運行費用為12.8億元,其費用遠高於氫能供熱。今後,隨著氫源端可再生能源電價以及設備和儲液價格的進一步降低,氫能200km的儲運成本將降低至15元/kg以下(含運營方利潤),折算天然氣價格可低至4元/方以下,其經濟性優勢將更加突出。此外,若在西藏等高原地區,隨著製氫同步每年可產生氧氣12.5萬噸,在創造相應經濟效益的同時,也能進一步降低氫能成本。
由you此ci可ke見jian,基ji於yu安an全quan有you機ji液ye儲chu氫qing技ji術shu進jin行xing氫qing能neng供gong熱re,其qi綜zong合he成cheng本ben遠yuan低di於yu用yong電dian供gong熱re,未wei來lai成cheng本ben進jin一yi步bu降jiang低di後hou可ke與yu天tian然ran氣qi價jia格ge相xiang當dang,經jing濟ji性xing明ming顯xian。
有機液儲氫在重卡行業廣泛應用可致成本大幅下降
以“300輛重卡車隊”采購、配套設施建設、運yun營ying投tou資zi為wei例li測ce算suan,采cai用yong有you機ji液ye儲chu氫qing技ji術shu,免mian除chu了le建jian設she高gao壓ya加jia氫qing站zhan的de政zheng策ce法fa規gui限xian製zhi以yi及ji巨ju額e固gu定ding資zi產chan投tou資zi成cheng本ben,同tong時shi在zai車che輛liang上shang不bu用yong安an裝zhuang高gao壓ya氫qing氣qi瓶ping,也ye省sheng去qu了le特te種zhong設she備bei定ding期qi檢jian驗yan的de成cheng本ben,但dan需xu要yao在zai車che輛liang上shang安an裝zhuang一yi套tao有you機ji液ye脫tuo氫qing裝zhuang置zhi,因yin此ci,車che輛liang總zong成cheng本ben高gao於yu傳chuan統tong采cai用yong高gao壓ya氫qing氣qi瓶ping的de燃ran料liao電dian池chi汽qi車che,但dan全quan生sheng命ming周zhou期qi的de綜zong合he成cheng本ben要yao低di於yu采cai用yong高gao壓ya氫qing氣qi瓶ping的de燃ran料liao電dian池chi汽qi車che,具ju體ti情qing況kuang如ru下xia表biao所suo示shi:

*有機液儲氫在儲放氫時有一定損耗;
**有機液儲氫FCV重卡需在去掉高壓氫氣瓶的同時,需增加一套放氫設備,價格約增加30萬元/輛
由上表可見,有機液儲氫技術應用於重卡行業,10年整體投資相較高壓氫可降低15.5億元,降低幅度可達38%。
有機液儲氫技術未來應用前景廣闊
中氫源安有機液儲氫技術可消納大量可再生能源,將其以極為靈活的形式(集中、分散)進行能源分配和供給,不僅可以實現可再生能源豐富地區自身的供熱、工業、交通等領域的供能,並推動相關的氫能產業落地,還能將氫能以有機液的形式高安全、低成本、daguimodeyunshuzhinengyuanxuqiujiaodadejingjifadadiqu,bujinjiangdilejingjifadadiqudetanpaifang,hainengshikezaishengnengyuanfengfudiquzhenzhengshixiannengyuanwaixiao,chuangzaojingjichanzhi,jiangweiwoguoshuangtanzhanlvedeshixiangongxianliliang,yiyizhongda。
muqian,gaijishuzaishiyanshiyiwanchengquanbujishuyanzheng,xianzhengchuyukeyanshifanjieduan,shoupishifanxiangmujiangzaigongrelingyuzhankai,tongguogongrelingyushifan,bujinnenggouyanzhengqingnenggongredekekaoxing、安全性和經濟性,還將進一步研究氫能熱管理和儲放氫設備小型化等相關技術,為該技術後續在車輛、船舶等交通領域的應用奠定基礎。
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