氢能与燃料电池产业前沿系列二:弃风弃光,化电为氢_22页_1mb
报告摘要
弃风弃光,化电为氢 —— 氢能与燃料电池产业前沿系列二总结
核心内容
本报告分析了弃风弃光电解水制氢的可行性与经济性,指出该技术在当前可再生能源消纳问题中具有重要意义。电解水制氢的核心在于电力成本,电费占总成本的70%-80%。利用低成本弃风、弃光电力可有效降低氢气成本,提升制氢项目的经济性。同时,报告指出应优先选择弃电水平高、电价低且具备氢市场需求的地区进行制氢项目布局。
主要观点
- 电价决定氢气成本:电解水制氢的电费成本占比高达70%-80%,因此,降低电价是提升制氢经济性的关键。
- 弃风弃光是低成本电力来源:我国弃风弃光现象主要集中在新疆、甘肃、内蒙古等地,这些区域具备利用弃电制氢的条件。
- 区域规划是关键:优先选择弃电水平高且具备氢市场需求的区域进行制氢项目布局,以实现就地消纳,提升经济效益。
- 制氢技术发展前沿:当前主要分为碱性电解水(ALK)和质子交换膜电解水(PEM)两类,其中ALK技术较为成熟,而PEM技术因电极材料成本较高,需新材料研发突破。
- 产业链尚处于发展初期:制氢设备尚未形成规模化,需政策支持与市场培育。
- 投资建议:短期推进应以试点为主,关注节能风电、吉电股份等具备新能源资源和制氢能力的公司。
关键信息
电解水制氢成本构成
- 资产折旧、运营费用、电费(含用电与过网费)
- 电费占比最高,达到70%-80%
- 电价为0元/kWh时,氢气价格分别为0.57、0.71、0.92元/Nm³(对应毛利率30%、40%、50%)
弃风弃光电力分布
- 2018年全国弃风量277亿kWh,弃光量54.9亿kWh,合计331.9亿kWh
- 弃风弃光主要集中在新疆(弃风率23%)、甘肃(弃风率19%)、内蒙古(弃风率10%)
- 2018年弃风弃光可产氢59.3万吨,可供给燃料电池车414.5万辆
制氢设备与技术
- 国内主要电解水制氢设备企业包括苏州竞立、苏州国能圣源、扬州中点、中船718所、天津大陆制氢、淳华氢能
- 碱性电解水技术成熟,质子交换膜电解水技术尚在开发阶段
- 电极材料成本高,新材料替代进展缓慢,影响电堆成本与盈利水平
制氢与氢气利用
- 制氢与燃料电池车结合,可提升弃风弃光消纳能力
- 就地消纳氢气更经济,运输成本高且制约长距离氢气利用
- 未来应重点发展“风、光、热、汽、氢、微网”一体化的综合能源示范基地
投资建议
风险分析
- 电力供应风险:无法持续获得低成本弃风弃光电力,影响制氢经济性
- 技术风险:电极材料成本高,新材料研发进展缓慢
- 市场风险:氢能下游需求不足,氢气难以就地消纳
- 经济性风险:储氢、运氢成本高,长距离运氢不具经济性
结论
弃风弃光电解水制氢技术在能源利用和碳减排方面具有显著优势,但其经济性高度依赖电价和下游市场需求。应优先在弃电水平高、电价低且具备氢气需求的区域布局,以实现氢能的高效利用与产业的可持续发展。
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