全球最大电解水制氢将投产，与大规模PDH副产氢竞争力如何？

全球最大电解水制氢将投产，与大规模PDH副产氢竞争力如何？

作者/来源：能化动态   日期： 2021-11-23   点击率：20

    2021年11月19日，全球单厂规模最大电解水制氢项目运营商宁夏宝丰能源表示，公司首批电解水制氢项目全部投产后，每年可新增减少煤炭资源消耗约38万吨，新增减少CO2排放约66万吨。如果按近期煤价1000元/吨计算，每年可直接降低3.8亿的原料成本，同时还有每年减少66万吨二氧化碳排放的效益。

    此前宝丰能源表示，公司2021年底投产30台单台产能1000标方/小时的高效碱性电解槽制氢装备。该项目所产氢气目前主要用于化工生产，减少煤炭用量和二氧化碳排放；未来将向制氢储能、氢气储运、加氢站建设方向综合发展。

    据行业媒体报道，宝丰预计公司100兆瓦项目的氢气成本约为人民币15元/kg（2.3美元/kg），比目前基于气化煤工艺的制氢高出122％。

     宝丰能源于2019年开始建设的太阳能电解水制氢项目，是已知全球单厂规模最大、单台产能最大的电解水制氢项目。2021年4月首批装置成功投产，项目全部达产后可年产2.4亿标方绿氢和1.2亿标方绿氧。作为全球最大的太阳能制绿氢企业，宝丰能源未来将以每年超过3亿标方的速度增长生产绿氢、绿氧。

     宝丰能源主要产品产能情况为：聚乙烯、聚丙烯现有产能120万吨/年，在建产能100万吨/年，已经**项目核准正在筹备建设的产能400万吨/年；焦炭现有产能400万吨/年，即将投产的在建产能300万吨/年；精细化工产品现有产能合计78万吨/年，其中粗苯加氢精制、煤焦油深加工项目正在进行技改，提升产能。

     氢能作为最具发展潜力的清洁能源，对于推动能源转型、促进全球经济可持续发展意义重大。当前我国以煤制氢与工业副产氢为制氢主要来源，占比分别为64%、21%，绿氢是未来重要发展方向，在煤化工中耦合绿氢，将会大幅减少煤炭使用量，减少碳排放。

——东华能源

    东华能源11月15日公告，旗下东华能源(宁波)新材料有限公司投资建设的目前国内最大的氢气充装站正式进入商业运营。

    该氢气充装站位于浙江宁波大榭岛，可以辐射江苏、浙江和上海等主要用氢市场。氢气充装站设计产能为8000立方/小时，充装能力国内第一，共设有10个充装位、11台大型压缩机、8个变压吸附器，可以实现快捷高效的氢气充装。

     东华能源表示，该充装站气源来自于公司PDH装置的副产氢，目前宁波基地氢气产能为6万吨/年，副产的氢气纯度即可达到 99.99%，通过PSA提纯，可将氢气纯度提高到99.999%，能满足氢气市场的不同需求，尤其是对于氢气使用纯度要求高的氢燃料电池行业。此外，投入运营后，按照年充装8000小时测算，预计每年可减少二氧化碳排放约13.5万吨，有效实现节能减排。


     东华能源成立于1996年，经过20多年发展，已经跻身中国企业500强。公司的主营业务曾经贸易为主，是全球最大的LPG贸易商和中国最大的LPG进口商。近年来，东华能源积极实施产业转型，如今已成为全球最大的丙烷脱氢制造商之一。公司在宁波、张家港及茂名设有三大产业基地，专注于生产聚丙烯新材料和氢能源。

     根据2020年报，东华能源公司拥有张家港、宁波、茂名三大生产基地，张家港基地一套60万吨PDH和一套40万吨PP，宁波基地2套60万吨PDH和一套40万吨PP已经建成投产。宁波基地二套40万吨PP建设基本完成，投产在即。茂名基地和宁波基地正在同步规划、建设3套60万吨PDH和4套40万吨PP，预计2022年底到2023年初建成。

——氢气市场前景

     在碳达峰与碳中和背景下，氢气的利用越来越受到关注。根据国际氢能委员会的预测，预计到2050年，氢能将在全球能源需求中占比超18%。美国能源部2020年底发布氢能发展计划，对未来氢能产业进行战略规划，提出2050年氢能在美国能源消费总量占比将超过14%。

     2021年，氢能列入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》未来产业布局，意味着我国将开始大力发展氢能产业。根据中国氢能联盟统计，2020年我国氢能需求量已突破2000万吨，预计2050年氢气需求量有望在2020年的基础上增长7倍，达到 1.6亿吨。中国中长期氢能需求预测详见图1。

                               
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——化工用氢占主导

     化工需求占据主导地位，主要用于合成氨和炼化，与其他化工细分行业合计占比超94%。未来化工行业仍然是氢气消费的重点领域。2020年我国氢气需求结构见图2。

                               
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    有关机构对氢气和氢能发展进行了分析，并形成以下观点：

    成本角度：对于传统的化石能源制氢和水电解制氢等工艺，原料费用或当地基础能源价格决定了氢气的生产成本；对于工业副产制氢工艺，副产氢气的价格和提纯装置的折旧直接决定了氢气的成本。根据调研与相关文献数据测算，工业副产制氢的成本可控制在 3.36-16.8 元/kg，优于其他制氢工艺。

    环保角度：从温室气体减排的角度看，清洁能源电解水制氢是最环保的工艺路线、可消纳可再生能源弃电，化工副产制氢次之，化石能源制氢的碳排放量最大。

    规模角度：国内工业氢气生产仍将以化石能源为主要原料，但在长三角、珠三角、环渤海等地区，工业副产制氢是更佳的解决方案，大规模的氯碱装置、PDH 装置、乙烷裂解装置为周边地区的燃料电池用氢供应提供保障，理论制氢规模足以满足燃料电池汽车的短中期需求，也为电解水制氢的技术突破留足时间。