電解水制氫成本有多高 電解水制氫成本計(jì)算

電解水制氫成本分析，以1000 Nm/h規(guī)模PEM電解槽制氫為例：

1、年工作2000小時(shí)，年產(chǎn)氫氣200萬(wàn)立方米；

2、1000 Nm/h PEM電解槽成本3000萬(wàn)元，土地成本、土建和設(shè)備安裝成本200萬(wàn)元，人工成本和維護(hù)成本40萬(wàn)元/年；

3、每1立方米氫氣消耗原料水0.001噸，冷卻水0.001噸，水費(fèi)5元/噸；

4、設(shè)備折舊年限為10年，土建及安裝工程折舊年限為20年。采用不計(jì)殘值的直線法折舊。設(shè)備年折舊10%，土建安裝年折舊5%；

5、每1立方米氫氣耗電量為4.5千瓦時(shí)，一公斤氫氣約為11.2標(biāo)準(zhǔn)立方米，即電解水生產(chǎn)一公斤氫氣需要50.4度電。按照0.4元/千瓦時(shí)（度）的工業(yè)電價(jià)計(jì)算，電費(fèi)為20.16元，同樣的電量純電動(dòng)汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)近400公里的續(xù)航里程。

項(xiàng)目成本（元/Nm） 折舊成本1.55 原材料成本0.01 人工運(yùn)維成本0.2 電耗成本1.8 單位體積氫氣成本3.56 轉(zhuǎn)化裝置，即電解水制氫成本為39.87元/公斤，其中其中用電成本占比高達(dá)50%，PEM電解槽采購(gòu)成本過(guò)高，折舊成本高，設(shè)備折舊成本占總成本的44%。因此，制氫站也在向發(fā)電與制氫一體化發(fā)展，比如利用光伏發(fā)電來(lái)降低用電成本。

此外，隨著商業(yè)化的發(fā)展，PEM電解槽將實(shí)現(xiàn)規(guī)?；５?030年，PEM電解槽價(jià)格有望下降到1500萬(wàn)元，到2050年下降到500萬(wàn)元。如果其他不變，電解槽價(jià)格下降，制氫成本為2.86元/到2030年和2050年分別為Nm和2.31元/Nm。

目前電解水制氫主要分為堿性電解槽制氫和PEM電解槽制氫。堿性電解槽產(chǎn)生氫氣，電解效率低（70%-80%）。要使用強(qiáng)腐蝕性堿液，氫氣需要去除水和堿。難以快速啟動(dòng)和改變負(fù)載，無(wú)法快速調(diào)整制氫速度?？稍偕茉窗l(fā)電適應(yīng)性差。隔膜是其核心部件，開(kāi)發(fā)新型隔膜是降低制氫能耗的關(guān)鍵。

PEM電解槽制氫是一種新型制氫方式。與堿性電解槽相比，氫氣無(wú)需分離堿液，反應(yīng)無(wú)污染，轉(zhuǎn)化效率高（70%-90%），能耗低，槽體結(jié)構(gòu)緊湊。運(yùn)行更靈活（負(fù)載范圍0-150%），更適應(yīng)可再生能源的波動(dòng)性。但PEM電解商業(yè)化時(shí)間短，質(zhì)子交換膜、鉑電極催化劑等關(guān)鍵部件成本過(guò)高。一般來(lái)說(shuō)，PEM電解槽的制造成本是同規(guī)模堿性電解槽的3~5倍。

2022年3月，上市公司首航高科宣布投資建設(shè)1000Nm3/h堿性電解水制氫站，該站將配備6MW智能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行制氫。電解制氫系統(tǒng)耗電量為5MW。建設(shè)一套1MW/2MWh非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。在發(fā)電負(fù)荷高、時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)段，配合制氫儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能。配備6000Nm固定式高壓氣態(tài)氫儲(chǔ)罐。水箱容量為400m。項(xiàng)目占地330畝，總投資6300萬(wàn)元。