氢气行业报告：化工副产氢过渡，可再生能源制氢（25页）

行业报告下载 2019年11月09日 07:04 管理员

根据中国氢能联盟估算，国内现有工业制氢产能2,500万吨/年，工业副产氢、天然气重整制氢等可以提供低成本的氢气供应；富集的煤炭资源配合二氧化碳捕捉与封存技术(ccs)可提供大规模低成本的稳定氢源供给。同时中国还是全球第一大可再生能源发电国，由于分布不平衡导致发电中心与用电负荷中心脱离，电的远距离跨区域输送需求超出现有电网配套能力，大量的水电、风电和光电成为弃电，每年仅风电、光伏等可再生能源弃电约1,000亿千瓦时。氢能将是富余可再生能源消纳和转移的重要方式，若将弃电按照10%用于制氢计算，可满足超过100万辆乘用车用氢需求，未来随着燃料电池汽车大规模应用，弃风、弃光等可再生能源电解水制氢是最为环保的能源利用方式。煤是我国制氢的主要原料,虽然煤焦化副产的焦炉气也用于制氢,但煤气化制氢目前在国内氢气生产中占据主导地位。煤气化制氢是先将煤炭与氧气发生燃烧反应, 进而与水反应,得到以氢气和CO为主要成分的气态产品,然后经过脱硫净化,CO继续与水蒸气发生变换反应生成更多的氢气,最后经分离、提纯等过程而获得一定纯度的产品氢。煤气化制氢技术的工艺过程一般包括煤气化、煤气净化、CO变换以及氢气提纯等主要生产环节。

煤制氢历史悠久、技术成熟，是制备合成氨、甲醇、液体燃料、天然气等多种产品的原料，广泛应用于煤化工、石化、钢铁等领域。几十年来，化工和化肥行业一直在使用这项技术生产氨 (尤其在中国)。全球约有130座煤炭气化厂在营，其中80%以上在中国。煤制氢技术路线成熟高效，可大规模稳定制备，是当前成本最低的制氢方式。据IEA数据，煤气化制氢的成本中，资本支出约占50%，燃料需求占15%-20%，因此，煤的可用性和成本对煤制氢项目的可行性起着重要的决定作用。根据中国氢能联盟测算，以技术成熟成本较低煤气化技术为例，每小时产能为54万方合成气的装置，在原料煤（6000大卡，含碳量80%以上)价格600元/吨的情况下，制取氢气成本约为8.85 元/公斤。

煤制氢工艺二氧化碳排放量约是天然气制氢的4倍，需结合碳捕集与封存(ccs)技术实现减排。据IEA数据，在煤制氢生产中加入CCS预计将使资本支出和燃料成本分别增加5%和130%，中国氢能联盟计算在前述基础上增加ccs后煤制氢成本约增加至 15.85元/公斤。中国作为煤炭大国，煤炭资源丰富易得，并且已建立了大量煤炭开采基础设施。由于国内缺乏廉价的天然气源，配备CCS的煤制氢工艺很可能至少在中期是清洁制氢中最便宜的选择。