发改委:探索在氢能应用规模较大的地区设立制氢基地
3月23日,国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》。规划明确,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
根据规划,到2025年,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,产业创新能力显著提高,基本掌握核心技术和制造工艺,初步建立较为完整的供应链和产业体系。燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分, 实现二氧化碳减排100-200万吨/年。
到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。
到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
规划提出,立足本地氢能供应能力、产业环境和市场空间等基础条件,结合道路运输行业发展特点,重点推进氢燃料电池中重型车辆应用,有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间,逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用,推动大型氢能航空器研发,不断提升交通领域氢能应用市场规模。
氢能更重要的是作为一种清洁能源和良好的能源载体,具有清洁高效、可储能、可运输、应用场景丰富等特点。
氢是二次能源,通过多种方式制取,资源制约小,利用燃料电池,氢能通过电化学反应直接转化成电能和水,不排放污染物,相比汽柴油、天然气等化石燃料,其转化效率不受卡诺循环限制,发电效率超过 50%,是零污染的高效能源。
氢能是实现电力、热力、液体燃料等各种能源品种之间转化的媒介,是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的唯一途径。当前能源体系主要由电网、热网、油气管网共同构成,凭借燃料电池技术,氢能可以在不同能源网络之间进行转化,可以同时将可再生能源与化石燃料转化成电力和热力,也可通过逆反应产生氢燃料替代化石燃料或进行能源存储,从而实现不同能源网络之间的协同优化。
随着可再生能源渗透率不断提高,季节性乃至年度调峰需求也将与日俱增,储能在未来能源系统中的作用不断显现,但是电化学储能及储热难以满足长周期、大容量储能需求。氢能可以更经济地实现电能或热能的长周期、大规模存储,可成为解决弃风、弃光、弃水问题的重要途径,保障未来高比例可再生能源体系的安全稳定运行。
氢能应用模式丰富,能够帮助工业、建筑、交通等主要终端应用领域实现低碳化,包括作为燃料电池 汽车 应用于交通运输领域,作为储能介质支持大规模可再生能源的整合和发电,应用于分布式发电或热电联产为建筑提供电和热,为工业领域直接提供清洁的能源或原料等。
日本、韩国、美国、德国和法国等国都从国家层面制定了氢能产业发展战略规划与线路,如日本的《氢能基本战略》、美国的《氢能经济路线图》、欧盟的《欧洲绿色协议》中的“绿氢战略”、韩国的《氢经济发展线路图》等,持续支持氢燃料电池的研发、推进氢燃料电池试点示范以及多领域应用,已在产业链构建、氢燃料电池 汽车 研发方面取得优势。根据国际氢能联合会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》预测,至2050年,氢燃料电池 汽车 将占全球机动车的20 25%,创造2.5万亿美元的市值,承担全球约18%的能源需求。
《中国制造2025》、《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《“十三五”国家 科技 创新规划》等都将氢能与燃料电池列为重要任务,作为引领产业变革的颠覆性技术和战略性新兴产业,提出系统推进氢能 汽车 的研发、产业化和商业化。
今年以来,国家政策倾斜力度加大。6月22日,国家能源局发布了《2020年能源工作指导意见》,从改革创新和推动新技术产业化的角度推动氢能产业发展。文件指出,制定实施氢能产业发展规划,组织开展关键技术装备攻关,积极推动应用示范。
中国首部《能源法》再次征求意见。其中,氢能被列为能源范畴,是中国第一次从法律上确认了氢能属于能源。
目前,全国有20多个省份发布了氢能产业发展规划,在长三角、珠三角、京津冀等地区,氢能已形成一些小规模的示范应用。在一些地方形成了制备、储运、加注燃料电池和下游应用的完整产业链。
其中,山东省国内首个省级氢能中长期规划,山东3677战略打造氢经济带。省政府办公厅印发的《山东省氢能产业中长期发展规划(2020-2030年)》,以2019年为基准年,规划期限为2020-2030年,内容主要包括发展环境、总体要求、发展路径与空间布局、重点发展任务、保障措施和环境影响评价等6个部分。3月26日印发《济青烟国际招商产业园建设行动方案(2020-2025年)》,新能源 汽车 、氢能等字眼出现频率很高,也和山东省省级氢能规划相呼应。济南“中国氢谷”、青岛“东方氢岛”两大高地随着《方案》要拔地而起。潍坊市人民政府办公室印发了《潍坊市促进加氢站建设及运营扶持办法》。本办法适用于对在本市进行加氢站建设、加氢站加氢的企业给予补贴,即按日加氢能力和建成年限分别给予50~600万元补贴。
2019年,中国石油对外依存度首次突破70%的关口,而天然气对外依存度也高达45%。自2018年中美贸易战爆发以来,高度依赖海外油气进口所带来的能源安全隐患越来越让决策层与 社会 各界侧目。新冠疫情又进一步暴露了在紧急状态下产业链全球化的隐患和风险,致使原本已有抬头之势的逆全球化趋势进一步加深,将能源安全的地位上升到新的政治高度。
全球气候变化是21世纪人类面临的最复杂的挑战之一,减缓气候变化的措施之一是减少温室气体的人为排放。中国是仅次于美国的第二大碳排放国家,已承诺力争2030年前二氧化碳排放达到峰值2060年前实现碳中和。在碳中和的道路上,氢能是一个不可或缺的二次能源形式
尽管氢能发展前景广阔,但当前也面临着产业基础薄弱、装备和燃料成本偏高以及存在安全性争议等方面的问题。目前我国制氢技术相对成熟且具备一定产业化基础,全国化石能源制氢和工业副产氢已具相当规模,碱性电解水制氢技术成熟。但在氢气储运技术、燃料电池终端应用技术方面与国际先进水平相比仍有较大的差距。
譬如在储运方面,实现氢能规模化、低成本的储运仍然是我国乃至全球共同面临的难题。高压气氢作为目前国内外主流的氢能储运模式,还存在储氢密度仍然不够高、储运成本太高等问题。
氢气是二次能源,需要通过一定的方法利用其它能源制取,目前主要包括以下方法:
天然气中的烷烃在适当的压力和温度下,在转化炉中发生一系列化学反应生成包含一氧化碳和氢气的转化气,转化气再经过换热、冷凝等过程,使气体在自动化的控制下通过装有多种吸附剂的PSA装置后,一氧化碳、二氧化碳等杂质被吸附塔吸附,从而得到氢气。
以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种:一是煤的焦化,二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下,在90-1000 制取焦碳,副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60%左右。煤的气化是指煤在高温常压或加压下,与气化剂反应转化成气体产物,组成主要是氢及一氧化碳,经转化后可制得纯氢。
通常不直接用石油制氢,而用石油初步裂解后的产品,如石脑油、重油、石油焦以及炼厂干气制氢。石脑油制氢主要工艺过程有石脑油脱硫转化、CO变换、PSA,其工艺流程与天然气制氢极为相似;重油制氢是在一定压力下与水蒸气及氧气反应制得含氢气体产物;石油焦制氢与煤制氢非常相似,是在煤制氢的基础上发展起来的;炼厂干气制氢主要是轻烃水蒸气重整加上变压吸附分离法,与天然气制氢非常相似。
氯碱工业采用电解盐水的方式生产氯气和烧碱,在电解槽阳极生成氯气,阴极生成氢气,阴极附近生成烧碱,氢气进入脱氧塔脱除其中氧气,然后经过变压吸附脱除其中N2、H2、CO2、H2O等杂质,可获得高纯度氢气。
甲醇蒸汽重整制氢由于氢收率高,能量利用合理,过程控制简单,便于工业操作而更多地被采用。甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳,重整反应生成的H2和CO2,再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。
电解水制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的碱性电解槽(ALK)中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。也可使用PEM电解槽直接电解纯水产生氢气。此方式可利用光电、风电以及水电等清洁能源进行电解水制取氢气。
(1)风力发电机组的原理及特点:风力发电机组通过控制风轮转速,达成在低风速下最优能量捕捉;在高风速时,保持风轮转速和功率稳定。因此,在额定风速前(大部分工作状态),风力发电机组发岀的有功功率一直在随着风的改变而波动,表现在秒级上的发电功率波动性。另外,风力发电机组是一个电流源,也就是说风电机组每时每刻在跟随电网的50Hz交流电频率,把能量通过电流的方式输岀给电网。如果没有电网的电压维持,目前的风电机组很难独立发电。
(2)光伏发电:光伏电池将太阳能转化为电能,光伏逆变器一方面通过控制,追踪光伏电池的最佳功率点,一方面作为电流源,跟踪电网50Hz交流电频率,把能量通过电流方式输岀到电网。由于阳光在分钟级上变化不大,相对于风电,波动性较小。但是光伏发电表现出昼夜的间歇性。
光伏发电制氢主要利用光伏发电系统所发直流电直接供应制氢站制氢用电。主要有3种技术路线。
碱性电解槽制氢。 该种电解槽的结构简单,适合大规模制氢,价格较便宜,效率偏低约70%~80%,主要设备包括电源、阴阳极、横膈膜、电解液和电解槽箱体组成,电解液通常为氢氧化钠溶液,电解槽主要包括单极式和双极式。
质子交换膜电解槽(PEM Electrolyzer)制氢。 效率较碱性电解槽效率更高,主要使用了离子交换技术。电解槽主要由聚合物薄膜、阴阳两电极组成,由于较高的质子传导性,电解槽工作电流可大大提高,从而提升电解效率。
固体氧化物电解槽(Solid Oxide Electrolyzer)制氢。 可在高温下工作,部分电能可由热能替代,效率高、成本低,固体氧化物电解槽是三种电解槽中效率最高的设备,反应后的废热可与汽轮机、制冷系统进行联合循环利用,提升效率,可达到90%。
电解水制氢技术路线成熟,目前未大规模推广关键因素为电价问题,以目前工业用电用来制氢成本过高,市场竞争力较差。
甲醇制氢投资较低,适合2500Nm3以下制氢规模,按照1Nm3氢气消耗0.72千克甲醇,甲醇价格按2319元 / 吨计算,制氢成本如下表:甲醇制氢成本表
天然气制氢单位投资成本低,在1000Nm3以上经济性较好,按照1Nm3氢气消耗0.6Nm3天然气,天然气价格按1.82元/Nm3计算,制氢成本下表:
天然气制氢成本表
以1000Nm3/h 水电解制氢为例,总投资约1400万元,按照1Nm3氢气消耗5kWh 电能计算,不同电价测算制氢成本分析如下表:
光伏发电制氢成本表
由此分析,光伏发电制氢电价控制在0.3元 / 千瓦时以下时,制氢成本才具有竞争力。按照目前市场价格进行测算,以100MW光伏发电直流系统造价如下表:
光伏发电直流系统造价
以一类资源区域为例,首年光伏利用小时数为1700小 时 计 算,其他参数为 :装机容量100MW,建设期1年,资本金投资比例20%,流动资金10元 /kW,借款期限10年,还本付息方式为等额本息,长期贷款利率4.90%,折旧年限20年,残值率5%,维修费率0.5%,人员数量5,人工年平均工资7万元,福利费及其他70%,保险费率0.23%,材料费3元 /kW,其他费用10元 /kW。按照全部投资内部收益率满足8% 反算电价,并分别分析计算造价为2.3亿、2亿、1.8亿、1.6亿元时的电价。通过计算,在满足全部投资内部收益率为 8% 时,不同造价下的电价如下表:
不同造价反算电价
光伏发电制氢在资源一类区域已具备经济可行性,较天然气制氢、甲醇制氢成本较低,随着光伏发电成本的持续下降,光伏发电制氢竞争力将进一步增强。本文未考虑氢气运输成本,光伏发电直供电制氢应与需求方靠近,资源一类区域主要集中在西北区域,该区域氢气用户主要为炼化、化工企业,用气量较大,对制氢站规模要求较大。
光伏组件价格下降较快,随着价格进一步降低,部分二类资源区光伏发电制氢也将具有竞争力,该类区域相对靠近负荷中心,经济发达,氢气需求量较大。光伏发电制氢工艺简单、运维难度低,制氢规模可根据场地和需求进行模块化组合,随着燃料电池技术的进步,分布式可再生能源制氢供应燃料电池也将是未来重要发展趋势。
氢气的运输方式可根据氢气状态不同分为气态氢气(GH2)输送、液态氢气(LH2)输送和固态氢气(SH2)输送。选择何种运输方式,需基于以下四点综合考虑:运输过程的能量效率、氢的运输量、运输过程氢的损耗和运输里程。
在用量小、用户分散的情况下,气氢通常通过储氢容器装在车、船等运输工具上进行输送,用量大时一般采用管道输送。液氢运输多用车船等运输工具。
虽然氢气运输方式众多,但从发展趋势来看,我国主要以气氢拖车运输(tube trailer)、气氢管道运输(pipeline)和液氢罐车运输(liquid truck)三种运氢方式为主。
长管拖车是国内最普遍的运氢方式。这种方法在技术上已经相当成熟。但由于氢气密度很小,而储氢容器自重大,所运输氢气的重量只占总运输重量的1~2%。因此长管拖车运氢只适用于运输距离较近(运输半径200公里)和输送量较低的场景。
其工作流程如下:将净化后的产品氢气经过压缩机压缩至20MPa,通过装气柱装入长管拖车,运输至目的地后,装有氢气的管束与车头分离,经由卸气柱和调压站,将管束内的氢气卸入加氢站的高压、中压、低压储氢罐中分级储存。
该方法的运输效率较低。国内标准规定长管拖车气瓶公称工作压力为10-30MPa,运输氢气的气瓶多为20MPa。
以上海南亮公司生产的TT11-2140-H2-20-I型集装管束箱为例,其工作压力为20MPa,每次可充装体积为4164Nm3、质量为347kg的氢气,装载后总质量33168kg,运输效率1.05%。国内生产长管拖车的主要厂商有中集安瑞科、鲁西化工、上海南亮、浦江气体、山东滨华氢能源等。
长管拖车运氢成本测算
为测算长管拖车运氢的成本,我们的基本假设如下:
(1)加氢站规模为500kg/天,距离氢源点100km;
(2)长管拖车满载氢气质量350kg,管束中氢气残余率20%,每日工作时间15h;
(3)拖车平均时速50km/h,百公里耗油量25升,柴油价格7元/升;
(4)动力车头价格40万元/台,以10年进行折旧;管束价格120万元/台,以20年进行折旧,折旧方式均为直线法;
(5)拖车充卸氢气时长5h;
(6)氢气压缩过程耗电1kwh/kg,电价0.6元/kwh;
(7)每台拖车配备两名司机,灌装、卸气各配备一名操作人员,工资10万元/人·年;
(8)车辆保险费用1万元/年,保养费用0.3元/km,过路费0.6元/km;根据以上假设,可测算出规模为500kg/d、距离氢源点100km的加氢站,运氢成本为8.66元/kg。
测算过程如下表:
运输成本随距离增加大幅上升。当运输距离为50km时,氢气的运输成本5.43元/kg,随着运输距离的增加,长管拖车运输成本逐渐上升。
距离500km时运输成本达到20.18元/kg。
考虑到经济性问题,长管拖车运氢一般适用于200km内的短距离运输。
提高管束工作压力可降低运氢成本
由于国内标准约束,长管拖车的最高工作压力限制在20MPa,而国际上已经推出50MPa的氢气长管拖车。
若国内放宽对储运压力的标准,相同容积的管束可以容纳更多氢气,从而降低运输成本。
当运输距离为100km时,工作压力分别为20MPa、50MPa的长管拖车运输成本为8.66元/kg、5.60元/kg,后者约为前者的64.67%。
具有发展潜力的低成本运氢方式,但我国氢气管网发展不足,建设需提速。
低压管道运氢适合大规模、长距离的运氢方式。由于氢气需在低压状态(工作压力1~4MPa)下运输,因此相比高压运氢能耗更低,但管道建设的初始投资较大。
我国布局氢气管网布局有较大提升空间。美国和欧洲是世界上最早发展氢气管网的地区,已有70年 历史 。
根据PNNL在2016年的统计数据,全球共有4542公里的氢气管道,其中美国有2608公里的输氢管道,欧洲有1598公里的输氢管道,而中国仅有100公里。
随着氢能产业的快速发展,日益增加的氢气需求量将推动我国氢气管网建设。
氢气管道造价高、投资大,天然气管道运氢可降低成本
天然气管道是世界上规模最大的管道,占世界管道总长度的一半以上,相比之下氢气管道数量很少。据IEA报告,目前世界上有300万公里的天然气管道,氢气管道仅有5000公里,现有的氢气管道均由制氢企业运营,用于向化工和炼油设备运送成品氢气。
由于管材易发生氢脆现象(即金属与氢气反应而引起韧性下降),从而造成氢气逃逸,因此需选用含炭量低的材料作为运氢管道。美国氢气管道的造价为31~94万美元/km,而天然气管道的造价仅为12.5~50万美元/km,氢气管道的造价是天然气管道造价的两倍以上。
虽然氢气在管道中的流速是天然气的2.8倍,但由于氢气的体积能量密度小,同体积氢气的能量密度仅为天然气的三分之一,因此用同一管道输送相同能量的氢气和天然气,用于押送氢气的泵站压缩机功率高于压送天然气的压缩机功率,导致氢气的输送成本偏高。
氢气输运网络基础设施建设需要巨大的资本投入和较长的建设周期,管道的建设还涉及占地拆建问题,这些因素都阻碍了氢气管道的建设。
研究表明,含20%体积比氢气的天然气-氢气混合燃料可以直接使用目前的天然气输运管道,无需任何改造。
在天然气管网中掺混不超过20%的氢气,运输结束后对混合气体进行氢气提纯,这样既可以充分利用现有管道设施,出于经济性考虑,也能降低氢气的运送成本。
目前国外已有部分国家采用了这种方法。
为测算管道运氢的成本,我们参考济源-洛阳氢气管道的基本参数,做出如下假设:
(1)管道长度25km,总投资额1.46亿元,则单位长度投资额584万元/km;(10)年输氢能力为10.04万吨,运输过程中氢气损耗率8%;
(2)管线配气站的直接与间接维护费用以投资额的15%计算;
(3)氢气压缩过程耗电1kwh/kg,电价0.6元/kwh;
(4)管道寿命20年,以直线法进行折旧。
根据以上假设,可测算出长度25m、年输送能力10.04万吨的氢气管道,运氢价格为0.86元/kg。
当输送距离为100km时,运氢成本为1.20元/kg,仅为同等距离下气氢拖车成本的1/5,通过管道运输氢气是一种降低成本的可靠方法。
适合长距离运输,国内外应用差距明显,但液氢运输相比气氢效率更高,国内应用程度有限。
液氢罐车运输系统由动力车头、整车拖盘和液氢储罐3部分组成。
由于液氢的运输温度需保持在-253 以下,与外部环境温差较大,为保证液氢储存的密封和隔热性能,对液氢储罐的材料和工艺有很高的要求,使其初始投资成本较高。
液氢罐车运输是将将氢气深度冷冻至21K液化,再将液氢装在压力通常为0.6兆帕的圆筒形专用低温绝热槽罐内进行运输的方法。
由于液氢的体积能量密度达到8.5MJ/L,液氢槽罐车的容量大约为65m3,每次可净运输约4000kg氢气,是气氢拖车单车运量的10倍多,大大提高了运输效率,适合大批量、远距离运输。
但缺点是制取液氢的能耗较大(液化相同热值的氢气耗电量是压缩氢气的11倍以上),并且液氢储存、输送过程均有一定的蒸发损耗。
在国外尤其是欧、美、日等国家,液氢技术发展已经相对较为成熟,液氢在储运等环节已进入规模化应用阶段,某些地区液氢槽车运输超过了气氢运输规模。
而国内目前仅用于航天及军事领域,这是由于液氢生产、运输、储存装置等标准均为军用标准,无民用标准,极大地限制了液氢罐车在民用领域的应用。
国内相关企业已着手研发相应的液氢储罐、液氢槽车,如中集圣达因、富瑞氢能等公司已开发出国产液氢储运产品。
2019年6月26日,全国氢能标准化技术委员会发布关于对《氢能 汽车 用燃料液氢》、《液氢生产系统技术规范》和《液氢贮存和运输安全技术要求》三项国家标准征求意见的函。
液氢相关标准和政策规范形成后,储氢密度和传输效率都更高的低温液态储氢将是未来重要的发展方向。
为测算液氢槽车运输的成本,我们的基本假设如下:
(1)加氢站规模为500kg/天,距离氢源点100km;
(2)槽车装载量为15000加仑(约68m3,即4000kg),每日工作时间15h;
(3)槽车平均时速50km/h,百公里耗油量25升,柴油价格7元/升;
(4)液氢槽车价格约为50万美元/辆,以10年进行折旧,折旧方式为直线法;
(5)槽车充卸液氢时长6.5h;
(6)氢气压缩过程耗电11kwh/kg,电价0.6元/kwh;
(7)每台拖车配备两名司机,灌装、卸载各配备一名操作人员,工资10万元/人·年;
(8)车辆保险费用1万元/年,保养费用0.3元/km,过路费0.6元/km。根据以上假设,可测算出规模为500kg/d、距离氢源点100km的加氢站,运氢成本为13.57元/kg。
测算过程如下表:
液氢罐车成本变动对距离不敏感。当加氢站距离氢源点50~500km时,液氢槽车的运输价格在13.51~14.01元/kg范围内小幅提升。虽然运输成本随着距离增加而提高,但提高的幅度并不大。这是因为成本中占比最大的一项——液化过程中消耗的电费(约占60%左右)仅与载氢量有关,与距离无关。而与距离呈正相关的油费、路费等占比并不大,液氢罐车在长距离运输下更具成本优势。
第四章 加氢站建设
1.投资估算
加氢站投资主要包含设备投资、土建工程投资以及设计、监理、审批等费用。
项目投资估算表如下:
序号 名 称 费用(万元) 备注
1 工艺设备 222.00
1.1 增压系统 160.00
1.2 加注系统 56.00
1.3 卸车系统 6.00
2 现场管道、仪表电缆等 12.00
3 PLC柜、火焰探头、氢气泄漏探头、视频监控等 28.00
4 设备安装及调试 40.00 含辅材
5 土建工程 80.00
6 设计、监理、审批等费用 45.00
7 合计 424.00
2.运营成本估算
加氢站建成后,运营成本包括土地租金、设备折旧、运营维护成本、人员工资等。
项目总投资为424万元,固定资产采用直线法综合折旧,不计残值,按照10年折旧摊销,每年42.4万元。
每年运维成本包括设备维护费、管理费及人工成本费、电费和水费等,其中设备维护费用约55万元,管理费及人工(4名工人)成本费15万元,电费及水费30万元,每年运维成本费用为100万元。
本项目单站占地面积约2亩,参照目前服务区征地费用,土地租金暂按每年每亩10万元计取,单站每年土地租金为20万元。
3.效益测算
加氢站对外销售价格为35元/kg,进销价差一般为20元/kg。
本次加氢站项目设计日加氢能力:500kg/d,加注压力:35MPa;按照其70%加注负荷计算,日加注350kg,年可实现加注量120000kg。
按照价差收入,年毛利润额估算为252万元。
经济效益情况分析:
序号 名称 单位 金额(万元) 备注
1 价差收入(毛利润) 万元 240.00
2 土地租金 万元 20.00
3 年运行成本 万元 100.00
4 折旧及摊销 万元 42.4 按10年折旧
5 年税前利润 万元 97.6
5 税金及附加 万元 24.4
6 年利润 万元 73.2
静态投资回收期为:424万元/73.2万元 5.79年。
但是当前投运氢燃料车辆较少,但氢能源在政策利好下不断发展中,当前预测存在较大的困难和不可预见性,测算中取设计负荷的70%进行的估算。
山东省下发国内首个省级氢能中长期规划,山东3677战略打造鲁氢经济带,济南“中国氢谷”、青岛“东方氢岛”两大高地随着《方案》要拔地而起,具有广阔的发展前景和潜力,在当前国家碳达峰、碳中和战略背景下,氢能必将迎来大发展阶段。
(一)将第六条、第七条中的“经贸”、“建设”分别修改为“经济和信息化”、“住房城乡建设”。
(二)将第三十一条第一款、第二款、第三款中的“省农业行政主管部门”修改为“设区的市农业行政主管部门”,将第二款中的“设区的市农业行政主管部门”修改为“县(市、区)农业行政主管部门”。二、山东省实施《中华人民共和国防洪法》办法
将第二十二条第一款修改为:“在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目,必须编制洪水影响评价报告。建设项目可行性研究报告报批时,应当附具水行政主管部门按照管理权限审查批准的洪水影响评价报告。洪水影响评价报告除由国务院水行政主管部门及其流域机构审批的外,由设区的市水行政主管部门审批。”三、山东省实施《中华人民共和国煤炭法》办法
(一)将第八条第二款修改为:“煤矿建设项目的立项,由建设单位向省人民政府煤炭管理部门提出申请,经初审同意后报省发展改革部门审查,并按国家基本建设程序核准。”
(二)将第十条修改为:“煤矿建设工程项目,应当按照核准的立项报告,委托具有相应资质的设计单位进行设计。任何单位和个人不得擅自变更经批准的工程设计方案。”
(三)将第十五条修改为:“煤矿投入生产前,煤矿企业应当依照有关安全生产的法律、行政法规的规定取得安全生产许可证。未取得安全生产许可证的,不得从事煤炭生产。”
(四)删去第十六条、第二十二条、第二十三条、第三十六条、第三十七条、第三十九条。
(五)将第二十七条修改为:“煤矿特种作业人员必须按照国家有关规定,经县级以上人民政府煤炭管理部门培训、考核。考核合格后取得特种作业操作证书。
“煤矿特种作业人员必须持证上岗;未取得相应资格证书的,不得上岗。用人单位和有关部门应当加强对煤矿特种作业人员的管理和监督。”
(六)删去第四十条中的“可以依法吊销煤炭生产许可证或者取消煤炭经营资格”。
(七)将第四十三条修改为:“县级以上人民政府煤炭管理部门和其他有关部门的工作人员,在煤炭管理工作中玩忽职守、徇私舞弊、滥用职权的,依法给予处分;给当事人造成损失的,依法承担赔偿责任;构成犯罪的,依法追究刑事责任。”四、山东省实施《中华人民共和国野生动物保护法》办法
(一)将第十七条修改为:“禁止猎捕、杀害省重点保护野生动物。因科学研究、驯养繁殖、展览、交换、赠送等特殊情况,需要猎捕省重点保护野生动物的,应当向县(市、区)野生动物行政主管部门申请狩猎证。”
(二)将第十八条第一款修改为:“猎捕国家和省非重点保护野生动物的,应当向县(市、区)野生动物行政主管部门申请狩猎证。”
(三)将第二十三条第二款修改为:“驯养繁殖省重点保护野生动物的,应当向县(市、区)野生动物行政主管部门申请驯养繁殖许可证。”
(四)将第二十五条第一款修改为:“经营利用国家和省非重点保护的陆生野生动物或者其产品,在取得工商行政管理部门核发的营业执照后,向县(市、区)野生动物行政主管部门申请经营许可。”
(五)将第二十九条第一款修改为:“运输、邮寄、携带省重点保护野生动物或者其产品出县境或者省境的,由县(市、区)野生动物行政主管部门核发准运证。”
(六)将第二十四条和第三十二条中的“省野生动物行政主管部门”修改为“县(市、区)野生动物行政主管部门”。五、山东省实施《中华人民共和国产品质量法》办法
将第十四条第一款修改为:“产品质量检验机构应当依据法律、行政法规的规定取得相应资质后,方可承担产品质量检验工作。”六、山东省消防条例
删去第六十一条中的“工商行政管理”。七、山东省实施《中华人民共和国环境影响评价法》办法
删去第十七条第二款。八、山东省道路运输条例
(一)将第三十五条修改为:“从事道路运输站(场)、机动车维修、机动车驾驶员培训、机动车综合性能检测经营的,应当具备法律、法规规定的条件,在取得工商营业执照后向道路运输管理机构提出申请,依法取得相应的经营许可。”
(二)将第四十九条第一款修改为:“从事机动车综合性能检测经营应当在取得工商营业执照后向所在地设区的市人民政府道路运输管理机构提出申请,并具备下列条件:
“(一)有与其经营范围相适应的检测场地、设施和经依法计量认证合格的检测设备;
“(二)有必要的管理人员和经培训考试合格的检测人员;
“(三)有健全的安全生产管理制度和服务质量保障措施。”
(三)将第五十一条修改为:“汽车租赁经营者应当使用自有车辆从事租赁经营,并与承租人签订车辆租赁合同,提供符合技术标准和证件齐全有效的车辆。
“汽车租赁经营者应当加强租赁车辆的管理,按照国家规定进行安全技术检验和日常维护,确保车辆性能良好。”
(四)将第六十九条第二款修改为:“违反本条例规定,未经许可擅自从事机动车综合性能检测或者出租汽车客运经营的,由县级以上道路运输管理机构或者交通运输监察机构责令停止违法行为,处五千元以上三万元以下罚款;有违法所得的,没收违法所得。”
可再生能源发电项目公司和电网企业,应通过国家能源局官方网站首页(www.nea.gov.cn)的“在线办事-可再生能源发电项目信息管理系统”(以下简称“信息管理系统”)进行注册,并按“信息管理系统”相关提示,按顺序完成“前期工作”、“核准备案”、“项目建设”和“补助目录申报”等页面的信息填报和附件上传工作;已通过“信息管理系统”注册和填报项目信息的项目公司和电网企业,需补充完善相关信息。
对于分布式光伏发电项目,非自然人分布式光伏发电项目的项目业主应通过“信息管理系统”进行注册和填报项目相关信息;自然人分布式发电光伏项目由电网企业代为申报电价补贴,无需个人通过“信息管理系统”填报。
需要说明的是,补贴目录申报,一定要取得项目并网验收意见单。
第一步:登录国家能源局网站(http://www.nea.gov.cn/)。
注意:务必使用IE8及以上浏览器,切记切记!
第二步:点击进入“可再生能源发电项目信息管理系统”。
第三步:账号注册。记住网页下方的技术服务电话,后面会有用处。
注册信息提交以后,一定要拨打上面的技术服务电话,请求审核,审核通过后,对方会电话通知,就可以登录了。
第四步:信息填报。
可再生能源发电项目信息管理系统的界面如下图示:
需要先将项目前期信息填报,提交后,才可以继续填报项目信息
2、信息中心形式校验
国家可再生能源信息管理中心(以下简称“信息中心”),通过“信息管理系统”对各省(区、市)申报项目资料的完整性进行形式上的校验,并对企业填报项目信息提供指导和服务。
3、省级主管部门初审
各省(区、市)能源主管部门对通过形式校验的电价附加资金补助申报项目信息进行在线初审,对初审通过的项目,通过“信息管理系统”导出打印可再生能源电价附加资金补助目录申报表(申报表格式参见《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》(财建〔2012〕102 号)附 1)。
对完成在线初审的项目,项目业主按照省级财政、价格、能源主管部门要求,将申报工作所需的项目纸质申报材料分别报送至本省(区、市)财政、价格、能源主管部门。最终由省级财政、价格、能源主管部门联合上报财政部、发展改革委、国家能源局并提交项目纸质申报材料。
在国家电网公司、南方电网公司经营范围内的分布式项目,由其下属省(区、市)电力公司汇总,并经省级财政、价格、能源主管部门审核同意后报国家电网公司和南方电网公司。国家电网公司和南方电网公司审核汇总后报财政部、发展改革委、国家能源局。
4、补助目录申报审核要点
对于已实行年度开发计划管理的风电项目和光伏电站项目,需经能源主管部门确认进入风电核准计划、年度开发方案或光伏发电年度实施方案的具体项目名单后,由信息中心录入“信息管理系统”后企业方可进行在线信息填报。
各级主管部门和信息中心重点对审批、核准或备案项目是否符合规划和年度开发计划、程序是否合法、手续是否完备、并网时间是否符合本次目录申报条件进行审查核实。
可再生能源发电项目业主按照《国家能源局关于实行可再生能源发电项目信息化管理的通知》(国能新能〔2015〕358 号)要求,完整填报建成后的月度运营信息,并上传电费结算单、结算发票等,便于确认并网建成时间,加快补助目录审核工作。
首先是对于实施强链基础建设项目有重要作用。鼓励龙头企业带头,聚焦氢能产业链关键环节,形成产学研协同、上下游联通的创新联合体,开展联合技术攻关,完善产业供应链对符合政策要求的企业优先纳入“强链项目”扶持项目范围给予不超过项目总投资一定比例的股权支持或预补贴支持。
其次是加快制定氢能管理有很大作用。突破体制障碍和政策瓶颈,推动氢能基础设施建设和运营行政审批制度的简化和规范,推动氢能产业尽快落地并鼓励氢能产业的发展和终端消费。从而加速氢能产业持续健康发展。充分发挥财政资金引导作用,加强金融支持,完善可再生能源制氢市场化机制,探索氢能储电耦合发展机制,加快科技创新市场化转型进程技术成果。
再者是对于构建安全可靠的氢能供应网络起着不可或缺的作用。利用我省氯碱产业副产氢资源,综合产业基础、应用场景、供应半径等因素开展就近车辆示范燃料氢供应。因地制宜开展可再生能源制氢试点,着力攻克适应动态稳定运行的绿色电力制氢技术。建设适度先进的加氢网络,坚持“站联动”,在氢资源丰富、应用场景成熟的地区优先建设加氢站,鼓励建设具有加氢功能的能源共建站。
然后是需要加快加氢站建设。优化加氢站建设审批流程,建立审批“绿色通道”、“一站式”行政审批管理制度。鼓励在新建加氢站、加油站和充电站预留加氢设施空间;如果现有的加氢站和充电站符合相关规范和安全条件,则无需办理加氢站规划选址和用地手续。经批准,现有土地可用于建设加氢站和综合能源加气站。
近期,光伏行业龙头企业隆基股份进军氢能领域的消息一出就引爆资本市场,关于光伏制氢的探讨也日趋活跃。实际上,近两年已有不少企业非常看好并积极介入这一新兴领域。
1、隆基股份。隆基早在2018年就开始关注和布局可再生能源电解制氢,近三年来,与国内、海外知名科研机构、权威专家进行了深入的研发课题合作,在电解制氢装备、光伏制氢等领域形成了技术积累。2021年3月末,隆基股份通过全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资合资成立西安隆基氢能科技有限公司,进行氢能产业化布局。
2、阳光电源。逆变器龙头阳光电源是国内开展光伏制氢研究最早的光伏上市公司之一。公司表示已经成立了专门的氢能事业部,并与中国科学院大连化学物理研究所在先进PEM电解制氢技术、可再生能源与电解制氢融合、制氢系统优化等方面展开深入合作。在具体光伏制氢项目方面:2019年7月,阳光电源在山西晋中榆社县签订了一个300MW光伏和50MW制氢综合示范项目;2019年9月,山西省屯留区200MW光伏发电项目(一期)开工暨二期500MW光伏制氢项目签约仪式。
3、宝丰能源。2019年起,高端煤基新材料领军企业宝丰能源开始启动制氢项目。2020年4月,该公司的“太阳能电解水制氢储能及综合应用示范项目”在宁夏宁东基地开工建设。该项目将涉及太阳能电解水制氢、氢气储运、加氢站、氢能交通示范应用、与现代煤化工耦合制高端化工新材料等多个领域。该项目总投资14亿元,合计年产氢气1.6亿标方/年,副产氧气0.8亿标方/年。预计将实现年销售收入6亿元,每年可减少煤炭资源消耗25.4万吨、减少二氧化碳排放约44.5万吨。当前一期项目正在推进中,是宁夏首个氢能产业项目,也是国内最大的一体化可再生能源制氢储能项目。
4、晶科科技。2019年,晶科科技就表示:“到2025年,“光伏+储能”制氢系统技术的极大进步,将具备大规模应用的经济可行性”。为此,公司国内国外两手布局:在国外,2020年与空气产品公司(AirProducts)签署了战略合作协议,双方在光伏新能源领域展开合作,将“制氢”与“绿电”结合;在国内,公司努力推进可再生能源制氢项目落地实施。
非化工区制氢管控的逐步放开,有望进一步推动氢能产业的发展。近年来,国内越来越多地区开始探索、支持非化工园区可再生能源制氢项目的发展。
氢是一种化学元素,在元素周期表中位于第一位。氢通常的单质形态是氢气。
导语: “双碳”目标下,发展清洁能源是保障我国能源安全的根本之道。氢能是全球公认的低碳、零排放能源。随着《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的出台,各地正积极谋划氢能产业的布局。本文对氢能产业链进行梳理分析,为各地政府的氢能产业招商和布局,以及有意向布局氢能业务的企业提供参考。
氢能产业的发展概况
氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量,可用于储能、发电、各种交通工具用燃料、家用燃料等。我国是世界上最大的制氢国,年制氢产量约 3300万吨,其中,达到工业氢气质量标准的约 1200 万吨。可再生能源装机量全球第一,在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。目前,国内氢能产业呈现积极发展态势,已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池 汽车 小规模示范应用。
从全国各地布局看,长三角、珠三角、环渤海和川渝鄂四个氢能产业集聚区正在形成。据不完全统计,全国有超过25个氢能主题园区。其中北京、上海、武汉、佛山四个城市具备较雄厚的产业基础。
氢能产业链的基本构成
氢能产业链条长,技术密集。其整体可以分为氢能制取、氢能储运、氢能应用三大环节。包括上游氢能制造,中游氢能储存运输,下游交通领域、储能领域、工业领域应用。其中,制氢技术和基础设施是氢能产业发展的基础与核心(如:加氢站建设、燃料电池研发与制造等)。
制氢技术方面: 我国现阶段氢能生产有化石能源、工业副产氢、可再生能源电解制氢等。其中,化石能源制氢以煤、天然气为原材料,其技术成熟、成本相对低,但制氢气过程存在碳排放问题,且存在有硫、磷等危害性杂质;工业副产氢以焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产提纯制氢,目前无法作为大规模集中化的氢能供应来源;可再生能源电解制氢的电解水制氢,因成本较高,尚未实现规模化应用。除此之外,生物质制氢、太阳能光催化分解水制氢、核能制氢等技术处于试验和开发阶段。
氢能储运分为储氢技术、加氢站两个方面: 储氢技术从纵向看分为气态储氢、液态储氢、固态储氢三种。从横向看分为物理储氢、化学储氢、吸附储氢。气态储氢技术成熟,是较长时间内的主流储氢方式,其中高压气态储氢最为成熟。液态储氢分为低温液态储氢、有机液态储氢,目前只在航天领域应用。固态储氢是利用固体对氢气的物理吸附或化学反应作用,将氢气储存于固体材料中。在国内,固态储氢已在分布式发电中得到示范应用;加氢站主要包括站内制氢技术和外供氢技术,三大核心设备有压缩机、储氢瓶、加氢机。
氢能应用方面: 主要包括氢燃料电池、交通领域、工业及能源领域、建筑领域。氢燃料电池与锂电池不同,其本质是一种电化学反应发电装置,拥有较高的经济效应,且无有害气体排放与噪声污染;交通领域方面,氢燃料车分为氢内燃机 汽车 、氢燃料电池车两种。目前我国遵循“氢燃料电池商用车先发展、氢燃料电池车乘用车后发展”的特点。2020年销售的氢燃料电池 汽车 公交客车、公路客车等客车占比达90.3%,物流车、牵引车等货车占比9.7%;工业及能源领域,主要包括氢能冶金、天然气掺氢、固定式电源/电站等;建筑领域主要为微型热电连供。
重点上市企业概况及布局动向
据不完全统计,氢能全产业链规模以上工业企业超过 300 家。国内主要从事制氢的上市公司有华东能源、华昌化工、宝丰能源等。从事储氢、加氢站的上市包括厚普股份、中材 科技 等。
此外,在燃料电池系统装机市场处于寡头竞争格局。亿华通、潍柴动力、爱德曼、国鸿重塑、 探索 汽车 为国内燃料电池系统装机市场的TOP 5,市占率综合接近7成。
氢能产业部分上市企业概况
氢能产业部分上市企业布局动向
附:氢能发展规划政策
关于合作
深圳招商引资实战平台精准服务各地招商引资工作十余年,落地项目2000亿,积累了丰富的企业资源、项目资源,并形成了独有的招商实战实操模式,能够为各地政府在产业定位、产业链招商图谱绘制、产业招商策略路径制定、目标企业筛选和匹配、招商委托等方面提供全方位支持。