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電解水制氫成本有多高 電解水制氫成本計算

2024-11-21 09:58:03 作者:資訊小編
電解水制氫成本分析,以1000 Nm/h規模PEM電解槽制氫為例:

1、年工作2000小時,年產氫氣200萬立方米;

2、1000 Nm/h PEM電解槽成本3000萬元,土地成本、土建和設備安裝成本200萬元,人工成本和維護成本40萬元/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5元/噸;

4、設備折舊年限為10年,土建及安裝工程折舊年限為20年。采用不計殘值的直線法折舊。設備年折舊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,一公斤氫氣約為11.2標準立方米,即電解水生產一公斤氫氣需要50.4度電。按照0.4元/千瓦時(度)的工業電價計算,電費為20.16元,同樣的電量純電動汽車可以實現近400公里的續航里程。

項目成本(元/Nm) 折舊成本1.55 原材料成本0.01 人工運維成本0.2 電耗成本1.8 單位體積氫氣成本3.56 轉化裝置,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50%,PEM電解槽采購成本過高,折舊成本高,設備折舊成本占總成本的44%。因此,制氫站也在向發電與制氫一體化發展,比如利用光伏發電來降低用電成本。

此外,隨著業化的發展,PEM電解槽將實現規模化。到2030年,PEM電解槽價格有望下降到1500萬元,到2050年下降到500萬元。如果其他不變,電解槽價格下降,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。堿性電解槽產生氫氣,電解效率低(70%-80%)。要使用強腐蝕性堿液,氫氣需要去除水和堿。難以快速啟動和改變負載,無法快速調整制氫速度。可再生能源發電適應性差。隔膜是其核心部件,開發新型隔膜是降低制氫能耗的關鍵。

PEM電解槽制氫是一種新型制氫方式。與堿性電解槽相比,氫氣無需分離堿液,反應無污染,轉化效率高(70%-90%),能耗低,槽體結構緊湊。運行更靈活(負載范圍0-150%),更適應可再生能源的波動性。但PEM電解商業化時間短,質子交換膜、鉑電極催化劑等關鍵部件成本過高。一般來說,PEM電解槽的制造成本是同規模堿性電解槽的3~5倍。

2022年3月,上市公司首航高科宣布投資建設1000Nm3/h堿性電解水制氫站,該站將配備6MW智能光伏發電系統進行制氫。電解制氫系統耗電量為5MW。建設一套1MW/2MWh非補燃壓縮空氣儲能系統。在發電負荷高、時間長的時段,配合制氫儲能系統進行儲能。配備6000Nm固定式高壓氣態氫儲罐。水箱容量為400m。項目占地330畝,總投資6300萬元。

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