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到目前為止，中國是世界上最大的氫氣生產(chǎn)國，世界上大部分地區(qū)的氫氣都來自天然氣，每生產(chǎn)一公斤氫氣，就會排放8-12公斤的二氧化碳。中國是一個例外——它的大部分氫來自煤炭，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
中國每年生產(chǎn)2500萬噸氫，而全球每年的氫產(chǎn)量約為7000萬噸。大約62%的氫來自煤炭氣化，19%來自天然氣，18%是工業(yè)過程的副產(chǎn)品(見下圖)，而只有不到1%的氫是綠色的——來自可再生電力的電解水。
CHA最近發(fā)布的一份白皮書稱，到2030年，該國對氫的需求將增至3500萬噸，到2050年將增至6000萬噸。中國主要使用煤炭生產(chǎn)氫氣，是因為該國擁有大量的煤炭(儲量1388億噸)，而石油和天然氣相對較少。而且,它很便宜。
根據(jù)2020年12月的一篇科學(xué)論文，在中國，煤制氫——有時被稱為黑氫——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。
國有企業(yè)中國航天科技集團(tuán)公司(China Aerospace Science & Technology)估計，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，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。
開發(fā)者GCL新能源說,目前在中國生產(chǎn)成本最低的綠色氫今天是￥30(4.64美元)每公斤左右,但其主席朱紅山說太陽能是現(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-氫與化石燃料競爭。
然而，在中國，最便宜的制氫方法被認(rèn)為是其他工業(yè)過程的副產(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。
由于中國計劃到2060年實現(xiàn)溫室氣體凈零排放，藍(lán)色氫氣在中國無法長期發(fā)揮作用。
綠色的氫
CHA在最近的一份白皮書中預(yù)測，綠色氫占中國氫氣總產(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，化石燃料的氫產(chǎn)量——這張紙沒有區(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，中國電解槽市場將在2022年超過2GW。
中國正鼓勵在低成本可再生能源地區(qū)建設(shè)綠色氫項目——而太陽能在中國已經(jīng)變得特別便宜。國家電力投資公司(SPIC)最近提交了一份建造太陽能發(fā)電廠的投標(biāo)，均價僅為每兆瓦時150日元(23美元)。相比之下，中國工業(yè)電力的平均成本是600元/兆瓦時。
中國快速發(fā)展的可再生能源行業(yè)——同比增長13%——因某些地區(qū)產(chǎn)能過剩而聞名，2016年東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。
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生產(chǎn)綠色氫的電解槽上，但這里有兩個問題。
首先，在中國，氫氣的儲存和運輸非常昂貴，長途運輸壓縮氣體的成本往往超過每公斤氫氣的生產(chǎn)本身。而最便宜的風(fēng)能和太陽能項目位于遠(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，分別為105元和260元/兆瓦時。其次，電解器每年運行的時間越長，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目生產(chǎn)的更昂貴的綠色氫氣。
這可能就是為什么中國的五大電力公司都宣布對專門用于氫生產(chǎn)的可再生能源項目進(jìn)行新的投資，而不是使用減少的電力盡管中國科學(xué)院(Chinese Academy of Sciences)教授甘勇表示，假設(shè)電價為200日元/兆瓦時，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)于中國清潔制氫的信息有好有壞，而且目前還沒有一個全國性的制氫戰(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間，而且在短期內(nèi)可能會變得更加灰暗。
來源：rechargenews.com
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