绿氢、灰氢、蓝氢制氢成本剖析对比以及未来走势预判

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@小白创作中心

绿氢、灰氢、蓝氢制氢成本剖析对比以及未来走势预判

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https://www.htech360.com/a/40133

随着全球对清洁能源的需求日益增长，氢能作为重要的能源载体，其制备成本成为影响产业发展的重要因素。本文将从绿氢、灰氢、蓝氢三种主要制氢方式的成本构成、地区差异以及未来发展趋势等方面进行详细分析，为读者提供全面的市场洞察。

当前全球生产的氢气96%来自化石能源，仅4%来自电解氢或化工、冶金等工业副产氢，可再生能源制氢尚未规模化应用。
下面对绿氢、灰氢、蓝氢进行成本分析
▪ 绿氢成本分析
绿氢的生产成本受到多种因素的影响，包括可再生能源的类型、电价以及设备成本等。数据显示，我国绿氢的成本范围在21.06元/kg至46.28元/kg之间。以下是对绿氢成本的详细分析：
成本构成要素：
可再生能源电能：通过电解水过程将水电解为氢气和氧气，此过程中的电能成本占据了绿氢制备总成本的40%-60%（AWE/PEM技术），在某些情况下甚至可能高达80%。
设备成本：这包括了电解槽及其相关配套设备的购置、安装以及折旧等费用。
运行与维护成本：涉及设备在整个生命周期内的运营管理、维修保养以及人员工资等支出。
地区成本差异：
根据《资源禀赋差异地区绿氢替代灰氢潜力分析》一文，2024年我国北方地区的制氢成本普遍低于南方地区。其中，内蒙古的制氢成本最低，为21.06元/kg，而重庆的制氢成本则高达46.28元/kg。
未来发展趋势：
国际可再生能源署的测算显示，2020年全球绿氢的平均成本约为4美元/kg（折合人民币约26元/kg）。预计到2030年，绿氢的成本将降至1.5美元/kg（折合人民币约10元/kg），而到2050年，成本有望进一步降低至1美元/kg（折合人民币约6.5元/kg）。
▪ 灰氢成本分析
我国灰氢制氢成本因制取方式和具体条件有所不同，主要情况如下：
煤制氢方面，当煤炭价格达到450元/吨时，其制氢成本约为10元/千克。若考虑碳捕集技术，成本则上升至约16元/千克。
天然气制氢方面，当天然气成本为2.5元/立方米时，制氢成本约为18元/千克。
至于工业副产氢，焦炉煤气副产的氢气成本范围在9-15元/千克之间。而氯碱化工、轻烃利用、合成氨醇等工艺副产的氢气综合成本，则介于13-22元/千克之间。
▪ 蓝氢成本分析
蓝氢是通过在灰氢制取过程中融入碳捕获、利用与封存（CCUS）技术而获得的。其成本构成主要包括灰氢的制造成本、碳捕获的费用以及二氧化碳的运输与封存支出。
在灰氢制造成本方面，若使用天然气作为原料，成本大约在12-18元/kg；若以煤炭为原料，成本则可能在10-16元/kg左右。这一成本受到多种因素的影响，包括原料价格（天然气或煤炭）、设备折旧费用以及能源消耗等。
碳捕获成本是蓝氢成本中的一个重要组成部分。据估算，这部分成本可能在3-8元/kg左右。它涵盖了捕获设备的投资与折旧（例如吸收塔、吸附剂再生装置等）、捕获过程中所需的能源消耗（如驱动二氧化碳吸收/吸附过程的能量）以及捕获剂（如化学吸收剂）的消耗成本。
至于二氧化碳的运输与封存成本，运输到合适的封存地点需要借助管道或罐车等运输设备，成本可能在1-3元/kg左右。而封存成本则因地质条件、封存场地的准备工作（如对地下岩层的评估和改造）等因素而异，大概在2-5元/kg左右。
下面从制氢类型、成本范围、成本上升因素、成本影响因素几个维度将三种制氢方式的成本对比：
制氢类型成本范围成本上升因素成本影响因素
灰氢 12 - 18 元 /kg 左右无碳捕获等额外环节原料价格（如天然气、煤炭）、设备折旧、能源消耗
蓝氢因地区和规模而异，通常高于灰氢，大规模生产时有望达 20 - 30 元 /kg，小规模可达 30 - 40 元 /kg 碳捕获、运输与封存成本原料价格、碳捕获设备投资与折旧、捕获过程能源消耗、捕获剂消耗、运输与封存成本
绿氢 20 - 40 元 /kg 左右（大部分地区），部分可再生能源丰富且电价低的地区可能与蓝氢相当目前技术成本相对较高电价（取决于可再生能源发电成本）、设备成本、运行和维护成本