电解水制氢过程
降本路径一:降低过程能耗,提高电解效率
目前主流的电解水制氢技术有三种类型:包括碱性电解水制氢、质子交换膜电解水(PEM)制氢和固态氧化物电解水(SOEC)制氢,其中碱性电解水制氢是最为成熟、产业化程度最广的制氢技术,但其电解效率仅为 60-75%,国外研发的 PEM技术与 SOEC 技术均能有效提高电解效率,尤其是 PEM 技术已引入国内市场。
三种电解池性能对比
资料来源:《氢气生产及热化学利用》、高工锂电、广证恒生
降本路径二:以低成本电价为制氢原料
1.我国大工业电价低于世界平均水平,国内西北地区电价最低
与其他国家相比,我国工业电价位于中低水平。根据 2016 年统计数据,我国工业电价平均为 0.107 美 元/千瓦时,居世界第八,仅为第一名的三分之一。相对较低的电价为我国发展电解水制氢提供了有利条件。
各国工业电价
西北地区大工业电价偏低。分省份来看,波谷、波峰电价在全国排名第一的分别是河北省和安徽省,青海省无论是波峰还是波谷电价均为最低,全国波谷电价平均为 0.33 元/千瓦时,波峰电价平均为 0.90 元 /千瓦时。西南地区、西北地区的大工业用电价格普遍在全国平均线以下,对于发展电解水制氢节约能耗更为有利。
西北地区省份大工业电价偏低
2. 西北地区弃风弃电可用于电解水制氢
我国弃风弃电问题突出,利好电解水制氢。近年来,新能源的持续快速发展已经远远超过电网承载能力,新能源消耗矛盾十分突出。弃风、弃水电量呈逐年增加趋势。我国目前正大力推进可再生能源,由大量弃风、弃水产生的弃电是发展电解水制氢的有利条件。