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国际氢能委员会最新报告解读:规模化是氢成本竞争力的关键

2020-02-24 11:06:30 燃料电池发动机工程技术研究中心

1月20日,国际氢能委员会发布了最新报告《氢竞争力之路——成本视角》。

该报告由第三方独立数据团队通过收集处理氢能委员会成员单位的数据完成。报告基于2017年《Hydrogen Scaling Up》报告中的产量预测对分析案例进行了规模预测。

其中,所有规模假设是根据低碳及可再生氢能产量达到2050年全球终端能源需求占比18%的要求倒推出来的,以保证全球温升低于2摄氏度。

报告中的规模假设不代表对实际产能的预测,但已知迹象表明,道路交通领域的发展规模极有可能实现。各应用领域假设碳价从2020年的每吨30美元增至2030年的每吨50美元。

主要结论

规模化是本报告的核心理念。大规模的氢气生产和分销体系将比之前预期的更早释放氢在许多应用领域的竞争力。

规模化是降低成本的关键手段,当且仅当规模及产量跨越了某个零界点,氢应用在多数领域才会成为有成本竞争力的替代选项。这种影响不仅针对单个领域和应用,其效应是跨越所有关联领域的。

然而,要达到规模提升,需要投资、政策协调和创造需求。大规模持续性投资和恰当的政策、监管、标准化及工业联合,将释放氢经济在许多应用领域的价值。

到2030年,氢在22个应用领域成为有竞争力的低碳选择

本报告重点分析了35个有代表性的案例,其中22个案例的TCO将在2030年达到与其他低碳替代方案相当的水平。这22种氢应用将满足全球能源消耗的15%。

研究表明,35个氢应用案例中,重型运输、长途客运等9个领域最先实现氢成本竞争力,包括区间火车、出租车、叉车、中-重型货车、SUV、大型乘用车、长途客车及公交。

氢应用的成本将同时比纯电动等其它低碳技术及内燃机等传统技术更具竞争力。几个典型领域如下:

·到2030年,由于更低的设备和燃料补给成本,商用车、火车和长途运输领域,氢将与纯电动等其它低碳替代品展开竞争;

·氢锅炉将是一种有竞争力的低碳建筑供暖选择,特别是对目前使用天然气网络的建筑;

·在工业取暖方面,氢是某些情况下唯一可行的脱碳方法;

·随着制氢成本下降和市场需求上升,氢在平衡电网方面发挥越来越系统的作用;

·随着氢气成本下降和碳价上涨,低碳及可再生氢将与灰氢在工业原料方面形成竞争。

短期来看,2020-2025年间,交通领域尤其是大型/长里程车辆最先实现成本竞争力,在这些领域,纯电动将不具备成本优势。同时,氢也是工业燃料低碳化最具竞争力的选项。

中期来看,2030年前,随着氢气制储运成本降低,氢在更多的领域显示成本竞争力,如除短途运输外的所有道路交通领域、单循环氢涡轮机、氢锅炉、工业取暖。

长期来看,2050年前,报告评估的多数应用,氢都将较其它低碳技术具备成本竞争力。

规模化是成本竞争力的关键

该报告涉及的氢产业链很广泛,但导致氢成本竞争力的核心因素是一致的:即在不考虑技术突破产生的额外影响下,规模扩大将实现显著的成本削减。扩大氢价值链,提高年产规模是降本的关键手段。

非交通运输领域,90%的成本降低来源于供应链规模扩大

非运输应用领域,氢的供应成本占TCO的70%以上。

今后10年,由于可再生能源发电成本不断下降,电解器制造规模不断扩大,以及低成本碳捕捉和储存设施的发展,低碳和/或可再生氢的生产成本将大幅下降60%。

其次,随着销售基础设施系统利用率的提高,销售成本将大幅下降。

例如:随着规模和利用率的提高,300公里单程拖车运输成本将下降40%。现有的管道网络如果充分利用,可能会进一步削减运输成本。更低的国际海运成本也有利于天然气或可再生电力资源有限的国家更多使用外来低成本氢,而不必本地化生产。

对于供应链较短的应用领域,2020到2030年间总TCO下降比例中高达90%来自于供应链扩大。

交通运输领域,70%的成本削减来自终端应用设备的生产规模扩大

对于很多终端设备成本占TCO比例很大的氢能应用领域,如燃料电池及运输储罐,扩大生产规模是另一种成本削减的方式。

部件及车辆集成的大规模生产、加上低成本的氢源,将导致TCO成本在规模化初期减半,其中70%来自于设备生产规模扩大。

例如:按每年约60万辆氢燃料汽车的生产规模,每辆汽车的总拥有成本将比目前下降约45%。其中,30%的成本下降得益于制造业规模扩大,5%来源于低碳和/或可再生制氢成本下降,10%来源于氢燃料补给设施规模的扩大。




责任编辑: 李颖

标签: 氢成本 氢能委员会 可再生氢能

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