在发展“碳中和”的大背景下,氢能发展的氛围会越来越好, 5月22日-23日,以“智慧氢能、赋能未来”为主题的“2024环球智慧氢能(上海)论坛”在上海商城成功举办。
中国工程院彭苏萍院士在大会发言时表示,全球能源向绿色低碳转型,资源开发利用方式正从矿藏资源消耗型向天然资源再生型转变,碳氢燃料的开发利用方式从高碳燃料向低碳燃料转变(加氢减碳过程),化石能源低碳化、零碳能源规模化、多种能源加速融合。
会上,上海氢锐科技有限公司胡大麟副总裁介绍了《高效PEM电解水制氢与分布式应用市场前景》获得了高度关注。
据他介绍,欧洲氢能发展已经有十多年,PEM电解水技在风光制氢领域得到大规模验证,西门子能源在运行的MW级项目已超过30个,单体百兆瓦级PEM制氢项目已经在法国诺曼底破土动工,康明斯在北美运行的PEM单体项目20MW以上。 2020年以前,当需要采购MW级PEM设备时,绝大多少客户都会选择欧美品牌。因为欧洲PEM电解槽厂商提供的MW电解水设备比国产的便宜,性能更好,有更多的业绩支撑。
经过5年的发展,国内的PEM制氢企业加大了人才的培养、核心工艺的研发能力、专用设备的自动化和核心材料产业链上下游的协同发展。 2023年公开资料显示,国内的MW级PEM制氢系统价格在850万-900万之间。同期欧洲的MW级PEM制氢设备价格也在1050-1200€/kw。 两者价格非常接近。随着国内更多企业的加入,国产PEM电解槽将会达到250Nm3/h 或者更高的500Nm3/h。 采用了增强膜技术后,PEM电解槽可以采用更高的电密,电解槽大型化和高电密这对组合拳将进一步降低PEM电解水设备的初期投资。
另外PEM电解水技术的优势明显,就是宽负荷运行,快速启停,安全性高,可以直接跟风光电耦合。只要有更低的电价,就会有更低的氢价,氢价的降低又将进一步扩大市场需求,特别是交通领域,从欧洲目前氢能交通来看,德国,荷兰等国家约100多个加氢站,用氢量日益增加。其主要原因是欧洲近年来燃料费用上升。
燃料成本决定出行方式,以100公里为例,采用95号汽油,其费用为12.54欧元,采用氢气费用为10.28欧元,采用电车充电费用为11.21欧元,欧洲电价贵和充电桩少,充电需要办会员卡,这都是推动了氢燃料电池交通的快速发展的因素。从H2MOBILITY 统计的数据来看,2018后,也就是俄乌冲突后,由于天然气成本的上升导致电价的上升。 但是,采用可再生能源制氢的氢价相对比较稳定,推动了氢能交通的发展。
欧洲法规并没有限制制氢需要在化工园区,而是需要环境和能源部门审批,在加油站扩建制氢加氢站,利用交易电价(PPA)制氢,将大大降低氢的成本,采用一台Ryzer500撬装一体化制氢设备,配合撬装储氢和压缩系统,占地约1500平米,每天制氢超过500kg,年制氢135吨。制氢成本为5欧元/kg,将更加有利的推动氢能交通的发展。
目前,国内制氢加氢一体站的建设存在政策不统一、审批受限、缺少明确规范作为建站依据的问题,亟待政策松绑和规范出台。同时,橇装化小型站内制氢成套设备是建设制氢加氢一体站的关键设备,上海氢锐科技有限公司的小型化、撬装化、安全化和智能化的PEM制氢设备满足高安全性、零排放、智能控制等多方面优势,特别适合站内制氢加氢一体化发展。特别是可以采用与电网联动,当夜间可再生能源发电而电网无法消纳的时候,可以通过高效PEM电解水制氢设备,制氢后储存起来,此时电价相对比较低,氢的压缩和储存成本也低,然后,白天,氢能车辆来加注氢气,可以打通另一条有效开发可再生能源的途径,变“弃能”为“氢能”,推动可再生能源资源富集地区的社会经济发展,一举多得为电网储能和提升电力辅助服务能力,增强了电网柔性和安全性。
上海氢锐科技有限公司研发团队通过十几年不懈努力,完成了大型化批量制造能力的建设,从膜电极、电解槽到PEM制氢系统成本都显著下降,随着市场需求的增加,PEM制氢系统的初始投资与ALK制氢系统投资的差距正在快速缩小,已经具备大规模应用推广的实际经济价值。同时,PEM制氢技术具有“响应快、运行范围宽、安全性高”的特点,在分布式用氢需求下更具优势,未来发展具有极大潜力。