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氢能逐绿而行,加快完善产业链布局正当时
核心内容
· 当前,全球清洁能源转型的步伐日益加快,世界各国对氢能发展寄予厚望,绿氢是氢能发展的终极目标已经是客观的事实。我国制氢方式仍以化石能源制氢及工业副产氢为主,绿氢发展尚在早期。
· 随着风电和光伏产业的迅猛发展,衍生的“绿电制绿氢”成为世界各国纷纷抢抓的发展机遇。针对我国发展现状来看,绿电制氢是我国破解可再生能源发电消纳难题的有效对策之一。结合RCC数据库来看,近一两年来,绿氢产业链布局机遇更加明朗,我国绿氢项目不断推进,相关供应商及建企具有巨大的掘金机会。
可再生能源制氢项目持续推进
风光发电制氢潜力快速释放
近年来,我国积极探索能源低碳转型,绿氢发展方兴未艾。随着我国可再生能源装机量和发电量的快速增长,绿电制氢市场化发展条件逐步成熟,就今年具体项目落地的情况看,可再生能源制氢产业化进程更加清晰。
7月25日,由中国石油吐哈油田分公司与乌鲁木齐市米东区政府共同牵头的米东区700MW光伏制氢项目和2万吨/年绿氢制氢项目①举行了集体开工仪式,其中米东区点对点供电70万千瓦光伏制氢项目于当天开工建设。项目利用米东北部沙漠优越的日照等条件,建成后预计每年可发绿电10.13亿千瓦时,主要供给乌石化进行绿电制绿氢,替代之前的天然气制氢。
同时,瑞达恒研究院也追踪到,准格尔旗纳日松光伏制氢示范项目②也迎来新进展,该项目总投资超20亿元,完全投产后可实现年产绿氢约1万吨,是全国首个万吨级光伏制氢示范项目。经过近两年加紧建设,该项目于去年6月已成功制取第一方氢气,目前正对15台电解槽设备逐一进行单机调试,预计八月份可以正式投料试车。、
随着全球能源转型的加速推进,可再生能源制氢也被认为是最有前景的制氢路线之一。2022年3月,我国发布的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,更是进一步强调了以可再生能源制氢为核心的氢能发展方向。
结合数据分析,近几年我国太阳能和风能发电在电力结构中比重不断提升,且供应保障能力持续增强,全国风电、光伏发电累计装机不断扩容。国家能源局数据显示,2024年上半年,全国可再生能源发电装机达到16.53亿千瓦,新增装机1.34亿千瓦,同比增长均超20%。这种背景下,弃风、弃光现象日渐加剧,消纳需求大幅增加。风光发电制氢既消纳了弃风弃光资源,又利用氢能助力能源结构转型,实现能源高效利用。现阶段利用风光发电制氢缓解新能源消纳问题的方向是较为明确的。
绿氢产业链逐步完善
制氢设备端及相关配套基础设施迎机遇
绿氢项目的持续推进给产业相关环节创造了巨量市场空间,若要更好释放绿氢的市场潜力,关键的是要加快统筹布局氢能产业从制取到应用环节的基础设施建设,强化产业空间保障。风光发电制氢主要包括了风光发电系统和电解水制氢系统,本文将从电解水制氢系统分析其产业基础布局。
【绿氢项目投建带动制氢设备需求高增,电解槽作为核心设备形成一波交易浪潮】
当前电解水制氢是风光发电制氢的唯一途径,其发生电解反应的核心场所为电解槽。以主流技术路线来看,碱性(ALK)电解槽路线占据主导地位。
高工氢电统计,2023年国内电解槽出货量达1.2GW(含出口,不含研发样机),同比增长61%。据统计,2023年中国电解槽累计装机量占比约30%,已成为全球的主力市场,电解槽作为核心设备率先进入规模化验证时代。
相关资料表明,国内现已有一百五十多家企业正在/规划布局碱性电解槽,预计后期行业竞争会比较激烈。目前,国家知识产权局已公告比亚迪股份有限公司取得了一项名为“电解槽端板、电解槽以及制氢设备”专利,这意味着比亚迪从上游制氢环节进一步切入氢能领域。
结合RCC慧招采数据来看,今年以来多个绿氢项目的电解槽及其他制氢设备的招标尘埃落定。我们注意到,国内电解槽行业集中度较高,代表性企业有派瑞氢能、隆基氢能、阳光电源等,几乎占据了国内电解槽中标市场的半壁江山。
【绿氢规模化应用逐步开启,配套基础设施布局提速】
①长距离输氢是氢能规模化发展瓶颈之一,未来氢能产业发展管道运输无疑是最优选择。我国西部地区风光绿电资源富足,具有大规模绿氢资源潜力,如何更高效便捷地把我国西部的绿氢运送到东部需求旺盛的区域是当下亟待解决的问题。我国氢气运输仍以长管拖车为主要方式,这种方式成本高且经济输送半径不超过150公里,极大程度制约了产业规模化发展。目前气态氢储运为主流储运方式,采用管道输送的方式,可以实现大规模、长距离输送氢气,相比之下也更加经济可行。
我国输氢管道仍处于探索阶段,尤其是绿氢管道。受支持政策影响,近两年,我国输氢管道的建设已经呈现出积极的态势,通过RCC工程信息网可以了解到,目前已有多条管道进入规划建设。
值得一提的是,2023年4月,中国石化宣布“西氢东送”输氢管道示范工程(RCC项目ID:2152090)已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》,这意味着我国纯氢长距离输送管道正迈向新发展阶段,或将迎来大规模建设。
②氢能应用前景明确,作为氢能发展重要基础设施的加氢站,建设正酣。我国氢能的应用场景已经在众多行业落地,交通是氢能应用最具潜力的赛道,目前氢能交通应用以氢燃料电池汽车为主。自2019年氢能被写入政府工作报告以来,国家及各地政府积极引导当地氢能与燃料电池发展,推进加氢站布局建设工作。多省明确提出要在氢气资源丰富、应用场景成熟的区域,优先布局建设加氢站及改扩建加氢设施等发展路径。据统计,截至2024年上半年,我国已建成并运营的加氢站数量达到了428座,数量在全球位居前列。
中汽协数据显示,2015年至2024年上半年,全国氢燃料电池汽车累计产量和销量已分别达到21267辆、20740辆。结合RCC数据库来看,2019年至今,国内加氢站及其他相关配套设施项目逐年攀升,今年上半年相关项目数量已超去年全年半数,产业逐渐趋向规模化、商业化运行,加氢站作为重要的供给设施也迎来了建设机遇。
瑞达恒研究院观点:
绿氢产业未来可期,稳中求进才是关键
随着全球对脱碳和可再生能源整合的重视程度不断提高,氢能产业链的完善正见证着绿氢多元化应用的重大趋势。
当前,我国风光发电制氢处于发展前期阶段,相关制氢设备及基础设施建设需求旺盛。包括氢能企业在内的很多生产商考虑切入电解槽等设备线,抢占赛道,制氢设备制造有望站上风口。但行业正处在导入期,变革周期必然很长,相关供应商应做好持续性的研发投入准备;另外,随着氢能产业的不断发展和政策的进一步支持,输氢管道尤其是绿氢管道的布局必然是氢能产业下一阶段推进规模化应用的建设重点,未来无论是工业用或是民用,都将可能更加方便、高效地使用来自我国西部地区的绿氢;加氢站作为绿氢商业化应用的关键突破口,未来的建设密度也将在现阶段的基础上进一步提升。总的来说,绿氢产业链布局机遇明朗,相关供应商及建企具有巨大的机会参与到制氢、储运氢、加氢站等工程建设。
同时,尽管新能源制氢项目大热,但其风险及挑战也不容小觑。瑞达恒研究院了解到,迄今为止,已有多个新能源制氢项目被进行清退。其主要原因是项目方投建项目时对市场前景估计过于乐观,氢能消纳路径未落实,导致项目无法正常开工建设。未来,企业参与到绿氢项目建设中需更关注产业从生产到应用各环节的衔接,注重最终资源的有效利用和可持续的综合经济效益,筑牢项目顺利推进的硬支撑,逐步推进绿氢产业在“稳”中实现质的有效提升和量的合理增长。