制氫能力狀況分析

　　根據(jù)《2019-2023年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球制氫能力約保持在1440百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/天。其中中國(guó)的制氫能力保持在1320.86噸/天以上。全球來(lái)看，目前主要的制氫原料96%以上來(lái)源于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整（48%來(lái)自天然氣重整、30%來(lái)自醇類重整，18%來(lái)自焦?fàn)t煤氣），4%左右來(lái)源于電解水。

　　我國(guó)制氫工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力

　　一、中國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量充足

　　中國(guó)的化工工業(yè)基礎(chǔ)具有強(qiáng)大和廣泛的制氫基礎(chǔ)，《2019-2023年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2015年國(guó)內(nèi)副產(chǎn)氫（by-productproduction）的商用剩余量約為38萬(wàn)噸/年，是190萬(wàn)輛燃料電池車(chē)一年的燃料使用量（按每輛車(chē)年行駛兩萬(wàn)公里計(jì)算）。中國(guó)另有198萬(wàn)噸/年的潛在專業(yè)制氫（captiveproduction）產(chǎn)能可做后續(xù)氫源供應(yīng)。

　　不考慮物流運(yùn)輸問(wèn)題，上述約240萬(wàn)噸氫源供應(yīng)都無(wú)需新增資本投入。所以，在中國(guó)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期階段，中國(guó)工業(yè)制氫基礎(chǔ)有能力提供充足且廉價(jià)氫氣資源。

　　圖表　中國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)能示意圖

　　資料來(lái)源：中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究中心

　　二、煤制氫加碳捕捉技術(shù)將成為主流制氫路線

　　中國(guó)煤炭資源豐富且相對(duì)廉價(jià)，故將來(lái)煤制氫很有可能成為中國(guó)規(guī)?；茪涞闹饕緩?。但煤制氫工藝過(guò)程二氧化碳排放水平高，所以需要引入二氧化碳捕捉技術(shù)（CarbonCaptureandStorage，CCS），以降低碳排放。

　　二氧化碳捕捉技術(shù)（CCS）主要應(yīng)用于火電和化工生產(chǎn)中，其工藝過(guò)程涉及三個(gè)步驟：二氧化碳的捕捉和分離，二氧化碳的輸送，以及二氧化碳的封存。據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，二氧化碳捕捉技術(shù)（CCS）的應(yīng)用可以減少火電廠80%-90%的二氧化碳排放量。

　　二氧化碳捕捉技術(shù)（CCS）在國(guó)際上早已被深入研究和實(shí)踐。2014年加拿大建成了世界上首個(gè)商業(yè)化的二氧化碳捕捉項(xiàng)目-邊界大壩火電廠。該項(xiàng)目在火電廠的基礎(chǔ)上整合了二氧化碳捕捉裝置，降低了發(fā)電過(guò)程中的碳排放量。而國(guó)內(nèi)的神華集團(tuán)也早在2009年就在鄂爾多斯建設(shè)二氧化碳捕集和封存項(xiàng)目，神華集團(tuán)已經(jīng)在鄂爾多斯成功示范30萬(wàn)噸二氧化碳封存技術(shù)。隨著二氧化碳捕捉技術(shù)（CCS）的逐步成熟，煤制氫加二氧化碳捕捉技術(shù)的制氫工藝路線也會(huì)日益清晰，將為中國(guó)氫能經(jīng)濟(jì)中長(zhǎng)期發(fā)展提供充足的氫氣資源。

　　圖表　二氧化碳捕捉技術(shù)（CCS）示意圖

　　資料來(lái)源：中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究中心

　　三、可再生能源制氫將實(shí)現(xiàn)能源的清潔生產(chǎn)與利用

　　《2019-2023年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)新能源棄電總量為492億千瓦時(shí)，其中，棄風(fēng)電量419億千瓦時(shí)、棄光電量73億千瓦時(shí)。

　　2018年，全國(guó)風(fēng)、光、水、核四種清潔能源總發(fā)電裝機(jī)達(dá)到7.49億千瓦，總發(fā)電量累計(jì)2.08萬(wàn)億千瓦時(shí)。其中，風(fēng)電利用率達(dá)92.8%，棄風(fēng)率7.2%，同比下降4.9個(gè)百分點(diǎn)；光伏利用率達(dá)97.0%，棄光率3.0%，同比下降2.8個(gè)百分點(diǎn)；水能利用率95.0%以上；核電運(yùn)行平穩(wěn)，利用率保持較高水平。目前我國(guó)清潔能源消納問(wèn)題存在較為明顯的地域和時(shí)段集中分布的特征。其中，棄風(fēng)棄光主要集中在新疆、甘肅和內(nèi)蒙古等地區(qū)，多發(fā)生于冬季供暖期以及夜間負(fù)荷低谷時(shí)段。2018年，上述三省區(qū)棄風(fēng)棄光電量超過(guò)300億千瓦時(shí)，占全國(guó)總棄風(fēng)棄光電量比例超過(guò)90%。棄風(fēng)棄光的原因主要是新能源裝機(jī)占比高，熱電機(jī)組和自備電廠裝機(jī)規(guī)模大，系統(tǒng)調(diào)峰壓力較大，同時(shí)部分特高壓通道的輸電能力不足，存在新能源外送受限問(wèn)題。

　　棄光、棄風(fēng)和棄水發(fā)電的成本價(jià)格為0.15元/度，此計(jì)算出的電解水制氫成本為1.5元/立方米，這已經(jīng)遠(yuǎn)低于利用上網(wǎng)電電解水制氫的成本，且與化石燃料（煤、焦炭和天然氣）制氫的成本上限接近。所以，未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)一旦取得突破，新能源支持的大規(guī)模電解水制氫的市場(chǎng)份額將出現(xiàn)增長(zhǎng)，氫能成本也會(huì)進(jìn)一步降低。