一是绿氢是否是个必要存在的产物?
二是绿氢必要存在的前提下,何时才能规模化?
一、首先来看第一个问题:绿氢是否是个必要存在的产物。
1、基于双碳背景下的政策方向面:
2、再生能源或清洁能源的存储和转换层面。
小结:
二、再看第二个问题:绿氢必要存在的前提下,何时才能规模化?
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制储存用环节:
1.1 绿氢的制取
1)已经商业化的碱性电解水制氢,技术成熟可以批量规模化装机且技术层面还未到天花板。
2)PEM制氢,已经在初步示范应用。进一步规模化的障碍在价格和贵金属的需求。
3)AEM,研发或者接近商业化,已有小模块产品出现,需关注寿命问题。
4)SOEC,研发阶段。
5)光解水研发阶段,已有迭代技术方案出现。
小结:目前已经具备绿氢的规模化制取能力,但是技术层面还是有很大的进步空间。
1.2绿氢的储运层面
1)高压气态20MPa目前已经是成熟应用,由于考虑运输的成本问题一般控制在250公里范围以内。40MPa以及更高压力的运输方式仍在开发和尝试中,有望继续降低运输成本。
2)液态氢气运输。全球范围来看技术算是可以商业化的。国内今年也略有突破。一些相关的标准在制定和发布中,但目前运输相关的政策还没明确看到有放开的迹象。此种途径的未来还不算明朗。
3)固态储氢。有在研发和小批量尝试应用。
4)有机储氢。有在研发,实际层面的示范运营可以忽略。
5)合成物储氢。常见的就是合成氨或者甲醇。合成技术基本算是成熟,尤其氨的裂解的技术问题还有待进一步解决。也有一些微型示范。
6)管道输送。分为纯氢和掺混,目前技术方案还算完善,有部分项目在探讨性示范应用,目前看起来该方式推进的动作会偏快一些。
1.3 加注或储运的压缩机环节。全球范围内看是成熟的,国内已经有部分企业。
小结:从制储用的环节技术层面来看,目前氢气运输层面还是比较大的障碍,几乎很难突破250~300公里的运输半径。多数状况还属于就近消纳。
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绿氢消纳途径
2.1 原有氢气作为工业辅助气体使用场景的替代。
目前这个路径基本是畅通的,但在半导体领域、新材料领域等整体需求不算大。无太多的促进作用。
2.2 作为化工品合成的原料气体替代,如合成氨、甲醇等等。
目前不考虑绿氢成本的前提下这部分消纳途径是畅通的。
2.3 和天然气掺混进行发电或者一般燃烧。
这部分根据不同的掺混比例,燃烧气体的体积热值会受到些影响。但整体上属于可使用范畴。
2.4 交通领域的应用。
目前整体氢燃料车辆国内累计保有量不足10000辆,目前对氢气的消纳量还是远远不足。
2.5 氢储的储能调峰。
目前由于氢燃料电池作为规模化的大型发电装置的集成仍在立项研发阶段,还未进入示范应用期,所以目前氢储发电对电网的调峰应用几乎未现。
2.6 绿氢在冶钢领域的应用。
目前有个别企业在示范应用,因为涉及工艺改造等费用投入。
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绿氢的成本问题。
综述:
原文始发于微信公众号(氢眼所见):绿氢该如何破局