氫能制備方式多種多樣,綠氫主要通過電解水制氫。目前全球制氫主要技術方式有煤制氫、 天然氣制氫、工業富產氫等。從全球來看,天然氣制氫占據主要位置,2021 年份額達 62%, 煤制氫占 19%,工業副產氫占比 18%,而電解水制氫僅占 0.04%。從國內看,煤制氫是 我國主要的制氫來源,2021 年份額占制氫總量的 64%,工業副產氫占比 21%,天然氣制 氫占比 14%,而電解水制氫僅占 1.52%。煤制氫技術較為成熟、產量大且分布廣、排碳量 大,噸煤制氫 0.11~0.13 噸。天然氣制氫耗水量小,氫氣產率高,蒸汽重整制氫較為成熟, 排碳量大,噸天然氣制氫 0.23 噸。工業副產氫是指在生產化工產品的同時得到氫氣,主 要有焦爐煤氣、氯堿化工、輕烴利用、合成氨醇等副產工藝。由于其顯著的減排效果和較 高的經濟性優勢,噸焦炭制氫 0.017 噸。
電解水制氫主要工藝路線為堿性電解、PEM 電 解和 SOEC 電解。其中堿性電解槽技術最為成熟,生產成本較低;PEM 電解水流程簡單、 能耗較高,啟停速度快能較好配合風光的波動性,已經實現初步商用。制氫成本是制約氫能源發展的主要因素?;茉粗茪浼夹g成熟,成本較低,煤制氫成本 普遍在 10.1-13.4 元/kg,天然氣制氫成本為 13.4-16.8 元/kg,甲醇制氫成本約為 16.8-22.4 元/kg。
工業副產氫具有經濟優勢和減少
碳排放優勢,但是排放過程中含有腐蝕性氣體會造 成一定環境污染,制氫成本約為 11.2-16.8 元/kg。電解水制氫成本目前普遍在 16.8-33.6 元/kg 左右,相比化石能源制氫和副產氫成本較高,主要系消耗電量較大,但整個工藝過 程簡單無污染。生物制氫原材料成本低,但是氫含量較低,目前應用較少。
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