3月4-6日,在SMM主办的2024 SMM零碳之路-氢能峰会上,SMM绿色氢技术顾问郭一宽主要介绍了我国和中东地区废弃的光资源应用、全球氢输出市场概况、氢生产结构和成本等内容。
氢能储存与可再生能源的耦合
氢能储存可以有效解决废弃的风能和光能问题,而LIB ESS可以弥补可再生能源的不稳定性,提高整体耦合度。
该图展示了PV和氢能的关系:氢电解槽利用光伏和锂电储能产能产生的能量生产氢气,锂电储能可以弥补新能源带来的不稳定性,产生的氢气会被储存到罐中。
有两种利用方式:第一种燃料电池会将氢能转化为电能,通过电网,用于备用电源;第二种是运输氢气直接用于化学和加氢站领域。
我国和中东地区废弃的光资源应用
我国应用可再生能源和氢储存技术来减少太阳能废物;中东地区拥有充足的光资源,预计到2030年,光伏发电量将增加到50亿千瓦时。
中国:弃光问题主要集中于西北部地区,整体弃光率大到10%左右,那么我国近些年已经采用光伏+锂电的方式产生电能来生产氢能的方式解决弃光问题,引入氢能可以更好的促进消纳。例如利用氢气去冶炼金属和化工制造。
中东地区:弃光资源非常充足,但整体由于富有石油等化石资源,可再生能源整体发展处于初级阶段,但最近中东会加快可再生能源的使用。
全球氢输出市场概况
预计到2030年,随着中东和北美地区实施氢规划,全球氢产量将达到1.6亿吨,来自中国的贡献将减少至38%。
2019年至2030年全球氢能产量市场概况
2019年至2020年:由于新冠肺炎的影响,全球氢气的生产和需求总体下降,尤其是在冶金和化工行业,导致-2%的增长。
从2020年到2030年:受政治波动影响,欧洲急需氢能储备,全球迎来了能源结构变革以减少碳排放,促使氢生产年增长。
光伏和氢能储能的价值链
氢能市场仍处于发展阶段,与成熟的光伏行业相比,氢能公司分散。随着光伏和氢能之间的耦合关系,一些顶级光伏公司进入了氢能市场。
氢生产结构和成本分析
绿色氢气的生产成本比灰色和蓝色氢气高出两倍,这限制了绿色氢气的生产量低于1%;天然气仍然是世界氢气生产的主要原料。
氢生产分析的未来发展
中东地区的光伏电力价格极低,这可能会使中东地区迅速进入绿色氢气生产;将来可以利用碱性电解(ALK)和质子交换膜电解(PEM)的组合来提高生产效率并降低成本。
未来发展:绿色氢气ALk + PEM
不同电解装置安装比例的灵活调整。
充分利用低成本的碱性聚合物电解质(ALK)和高灵活性的质子交换膜(PEM)技术,根据实际情况实现与可再生能源的最佳耦合。
全球氢需求概览
中国占全球需求的约34%,中东占13%,由于充足的光资源,多余的氢资源将集中在阿布扎比港,并被运往欧洲消耗。
中东氢路线图
预计到2030年,中东地区的大部分灰色氢将通过CCUS技术转化为蓝色氢;蓝色氢和绿色氢将被应用于当地市场,氢载体将通过船运和管道运输出口。
光伏和氢能储能的价值链
氢能市场仍处于发展阶段,与成熟的光伏行业相比,氢能参与者分散;由于光伏和氢的耦合关系,一些顶级光伏公司也进入了氢能市场。