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氢能国际市场会是什么样子?

时间:2022-07-26 来源: 浏览:

氢能国际市场会是什么样子?

亚化咨询 燃料电池与氢能观察
燃料电池与氢能观察

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内容涵盖:燃料电池氢气最新制备技术、氢气储运进展、燃料电池系统技术及燃料电池汽车

收录于合集

  • 第三届制氢、储运与加氢站技术论坛 将于2022年 8月11-12日 在苏州召开

  • 您将有机会 参观 苏州氢洁电源有限公司——甲醇重整制氢及应用技术 
  • 来自制氢、氢储运和氢能综合利用上下游产业链的200多位参会代表将齐聚一堂,共商行业大计
尽管理论上任何国家都可以制造自己的氢气,但有些国家的制造成本要比其他国家便宜得多。IRENA 的 Herib Blanco 总结了他们的研究,该研究着眼于决定差异的因素,以及将影响应该出现的全球贸易的氢运输成本。到 2050 年,一旦达到规模经济并充分发展供应链,这些运输成本可能会达到低于 1 美元/kgH2 的水平。到那时,全球贸易将满足氢气总需求的四分之一。出于地缘政治或商业原因,更换供应商的成本损失应该很小。重要的是,为了实现这一至关重要的能源载体的这些目标——到 2050 年氢将占最终能源需求的 12%——基础设施、监管、成本回收模式、融资和资本调动。

几乎每个国家都可以生产由可再生电力电解制成的氢气,这与仅集中在少数几个市场的石油和天然气生产不同。 然而,土地供应限制或可再生电力的高国内成本可能导致能源进口变得有吸引力。
为了使进口具有成本效益,国家之间的生产成本差异需要大于运输成本。 展望未来几十年,随着进出口设施的扩大、技术的改进和全球供应链的建立,预计运输成本将在 1.5°C 情景下下降。 与此同时,随着全球可再生能源产能的增加,生产成本将下降。 IRENA 最近的这份报告探讨了这些参数如何向 2050 年演变以及它们对全球氢和氨贸易的影响的替代方案。

贸易驱动因素是什么?

氢气具有低能量密度,因此在运输之前需要进行一些处理。 常见的选择是用于运输和气态氢管道的液态氢、氨和液态有机氢载体(这些是与氢可逆反应的油状分子)。
一旦供应链得到充分发展,运输成本可能会低于 1 美元/kgH2(20,000 公里)。 实现这一目标的最大杠杆是规模经济,项目需要达到至少 0.4 MtH2/年的规模。 这相当于一个 4 GW 电解槽(容量系数为 60%)或三个商业氨厂的产量。
另一方面,到 2050 年,大多数国家的氢气产量可能低于 1.5 美元/kgH2,但德国、印度、意大利、日本和大韩民国等特定国家对可再生能源的土地份额有限制,因此进口更多吸引人的。

到 2050 年的氢贸易前景

图 1 显示了最乐观的 2050 年情景,其中生产和运输成本已降至低于 1 美元/kgH2。 2050 年全球氢贸易量达到 18.4 EJ/yr,约占 2050 年氢需求总量的四分之一。这一份额与 2020 年全球天然气贸易(约 33%)相当,远低于石油(74%)。
氢气贸易在氢气管道和氨船之间大致相等。 氢气管道主要集中在两个地区:欧洲(全球管道贸易的 85%)和拉丁美洲(其余 15%)。 欧洲有天然气管道,这些管道有可能重新用于氢气,从而使管道的资本成本降低 65-94%,并使运输成本比其他选择便宜得多。 可能限制此选项的风险是需要进一步评估的潜在氢气泄漏。
全球贸易中超过 70% 的氨被直接使用,而不是重新转化为氢气。 氨裂解回氢可以消耗相当于分子中所含能量的约三分之一。 与此同时,在 1.5°C 的情景下,氨市场预计将在 2050 年翻两番,这主要是由于其用作国际航运燃料。
这种贸易规模将需要至少 4 万亿美元的投资来部署 10.3 TW 的可再生能源产能(2021 年为 3.1 TW)、4.4 TW 的电解(相对于 2021 年的 0.7 GW)和 1.6 TWh 的电池(对比2020 年为 19.3 GWh)。

图 1  2050 年一组乐观(低成本)技术假设的全球氢贸易流量/注:2050 年乐观资本支出假设:光伏(PV):225-455 美元/千瓦; 陆上风电:700-1 070 美元/千瓦; 海上风电:1 275-1 745美元/千瓦; 电解槽:130 美元/千瓦。 加权平均资本成本:按 2020 年值计算,各地区不存在技术风险。 绿色氢能技术潜力基于评估太阳能光伏和风能的土地可用性。 需求符合《世界能源转型展望》(IRENA,2022a)中 1.5°C 的情景。 LOHC = 液态有机氢载体。

更换供应商的成本

在整个价值链成本下降的未来,更换供应商的成本损失相对较小。 图 2 显示了日本的氢气供应组合,它显示了在狭窄的成本范围内如何有多个贸易伙伴。 对于这种情况和日本,从中国(最低到岸成本)转向次优选择(澳大利亚)的成本损失仅为 6% 左右。 因此,与地缘政治条件完全不同的国家进行贸易的成本相似。 韩国和欧洲国家也是可再生能源潜力最受限的国家之一。

图2  2050 年乐观(低)成本情景下对日本出口商的到岸成本明细/注:流量是指来自每个出口商的能源流量,并显示供应组合(包括国内生产)。

了解成本以外的因素

由于可再生资源比化石燃料更广泛,而且技术发展可以使多个国家的成本水平达到相似,氢贸易关系很可能由成本以外的因素定义,包括政策支持、地缘政治、工业发展等(见图 3) .
这些因素增加了确定一个国家最佳供应组合的复杂性,因为它将数量方面(成本)与质量方面混合在一起,可以通过两步法来完成。 首先,只看生产和运输,确定成本最低的供应商。 其次,在成本和其他因素之间进行权衡的多标准决策分析。

确定氢气及其衍生物的潜在贸易伙伴的因素

还有很多事情要做

今天的全球氢贸易远非现实。 基础设施需要在现有氨港口、储存和天然气管道的基础上建设。 需要制定包括这种新基础设施运营在内的法规。 还需要成本回收模式、融资和资本调动来建设这种基础设施。 需要创建一个市场以将供需结合在一起,并拥有一个可靠和透明的价格指数来推动投资。 认证计划需要能够追踪整个价值链中的温室气体排放,将氢气生产与政策激励措施联系起来,并且这些计划需要跨境兼容,以允许排放与商品一起转移。
需要具体的政策激励措施来缩小部署早期阶段的成本差距。 氢气部署达到最终能源需求的 12% 依赖于可再生能源产能的大规模扩张。 与目前的年度速度相比,可再生能源的部署需要扩大近四倍,这只会使这项任务更具挑战性,以及为什么氢气只能用于难以电气化的部门。

第三届制氢、储运与加氢站技术论坛 2022将于8月11-12日在苏州召开。会议将探讨国家与地方“十四五”氢能产业规划和补贴政策,可再生能源电解水制氢技术与成本,工业副产氢资源潜力,液氢与高压气态储氢技术经济分析,液态有机物和金属氢化物储氢技术应用前景,甲醇和合成氨大规模储运氢前景展望,加氢站关键技术、建设成本与运营经验,加氢站与加油、充电站合建技术规范等。

第三届制氢、储运与加氢站技术论坛 2022- 会议日程

大唐集团在绿氢、绿氨与绿色甲醇方面进展与未来规划

—— 中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司(已定)

超大规模绿氢时代即将到来:2030绿氢成本与供应能力展望

—— 亚化咨询(已定)

双碳背景下的国电投氢能实践

——国家电投集团氢能科技发展有限公司(待定)

可再生能源制氢、储运解决方案

—— NEL(已定)

绿氨产业发展前景与面临挑战

—— 厦门大学(已定)

十四五氢能产业链的投资机会展望

—— 中化控股银鞍资本(已定)

中国石化制氢、储运和加氢站进展与展望

——中国石化( 已定

中国氢气储运现状与展望

—— 中集安瑞科能源装备业务中心(已定)

加氢站技术开发及应用实践

—— 北京低碳清洁能源研究院(已定)

氢能超级重卡

—— 上海壹清能源(已定)

全球氢经济展望

—— 德勤(已定)

GTI氢能技术研发

—— GTI (已定)

车载微反应器甲醇重整制氢高温燃料电池系统开发

—— 苏州氢洁电源科技有限公司(已定)

壳牌氢能发展现状

—— 壳牌(中国)有限公司(邀请中)

标题待定

—— 国家发改委能源研究所能源效率中心(待定)

氢气管道国内外现状、展望及工程实践

—— 中国石油天然气管道工程有限公司( 已定

质子交换膜燃料电池用氢气质量检测方法标准研究进展

—— 中国测试技术研究院(已定)

林德制氢、储运与加氢站技术与应用进展

—— 林德(邀请中)

河北建投沽源风电制氢综合利用示范项目介绍

——河北建投新能源有限公司(邀请中)

油氢气电综合能源合建站优势分析及技术规范

——正星科技股份有限公司(邀请中)

由亚化咨询主办的 CO2制甲醇与绿色甲醇应用论坛 将于2022年8月10日在苏州召开,会议将探讨“双碳”政策实现路径与碳交易市场分析,CO2捕集与绿氢生产技术,先进的CO2合成甲醇工艺与催化剂,CO2制绿色甲醇示范项目与产能展望,甲醇制高性能聚合物和高价值化学品,高效甲醇重整制氢技术与催化剂,甲醇燃料电池在汽车、船舶、发电站及热电联供应用,甲醇在线重整制氢加氢站示范运营经验等。

为了给行业和企业决策者提供独立、客观的分析评论和参考意见,作为专注于能源化工新兴领域的咨询机构, 亚化咨询现推出:

《中国氢能与燃料电池月报》(中英文付费版) 六大氢能与燃料电池数据库 《中国 绿氢技术与项目 年度报告》、 《中国 氢能产业链 年度报告》、 《中国 加氢站行业 研究报告》、 《中国 燃料电池产业链 年度报告》

如果您有意向了解 报告 详情,欢迎您尽快与我们联系:
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来源 :energypost

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