安全+高效+經(jīng)濟：中氫源安助推雙碳目標快速實(shí)現

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉型發(fā)展的重要載體之一。為助力實(shí)現碳達峰、碳中和目標，深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2022年3月23日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035年)》。

氫氣作為一種能源具有高能量密度以及清潔性等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展空間廣闊。目前制約氫能發(fā)展的主要原因是高昂的成本，其中儲運成本約占總成本的30%。為降低這部分成本，部分企業(yè)選擇氫氣就地消納，跳過(guò)儲運環(huán)節，然而這種方式目前主要適用于西北地區的大型綠氫綜合利用項目，或是以非可再生能源制氫為氫源的制氫加氫一體化站。氫氣的生產(chǎn)與消納無(wú)法完全保證在同一地點(diǎn)，因而發(fā)展高效低成本氫儲運技術(shù)顯得尤為重要。

中氫源安有機液儲運氫技術(shù)相比其他儲運氫技術(shù)，在安全性等方面具有較大優(yōu)勢，其儲液采用目前有機液儲氫行業(yè)中獨具創(chuàng )新性的非?；凡牧?，可在常溫常壓下儲運，安全穩定，無(wú)毒無(wú)燃爆風(fēng)險，不揮發(fā)，無(wú)腐蝕性，且為現有化工產(chǎn)品，后續規?；a(chǎn)并無(wú)障礙。

創(chuàng )新儲/放氫技術(shù)成為降本增效的可靠途徑

在目前氫儲運產(chǎn)業(yè)中，中氫源安推出全新的有機液儲氫技術(shù)，可以有效帶動(dòng)氫儲運產(chǎn)業(yè)的成本降低。在儲氫技術(shù)方面，目前首臺套儲氫設備儲氫速度1kg/h，儲氫效率可達99%，儲氫需加壓，每?jì)?kg氫能耗約0.8kWh，兩年內即可實(shí)現撬裝式充氫設備，該裝置充氫速度可達50kg/h，且可與電解水制氫設備進(jìn)行一體化撬裝設計，降低相關(guān)成本。

放氫技術(shù)方面，目前首臺套放氫設備的放氫速度可達1kg/h，放氫效率可達90%以上，放氫需加熱，每放1kg氫能耗約12kWh，兩年內可實(shí)現撬裝式放氫設備的放氫速度可達50kg/h，每放1kg氫能耗降低至10kWh，并可與燃料電池或氫鍋爐等用氫設備結合，進(jìn)行撬裝一體化設計，降低其綜合能耗及相關(guān)成本。

此外，有機液在放氫后是可以再儲氫進(jìn)行重復利用的，其運營(yíng)調配回收將來(lái)也可獨立成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)。

有機液儲氫供熱高安全、低成本

利用可再生能源制氫，基于安全有機液儲氫技術(shù)進(jìn)行儲運，實(shí)現零碳排放的氫能供熱，隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)的成熟，設備、運營(yíng)成本會(huì )進(jìn)一步降低，經(jīng)濟性?xún)?yōu)勢更加突出。

以北京市公建項目800萬(wàn)平米建筑面積、供熱功率60W/㎡為例，利用北京周邊(如張家口市)可再生能源發(fā)電制氫，氫源端電價(jià)0.25元/kWh，電解水制氫的氫單價(jià)15元/kg，采用安全有機液儲氫技術(shù)進(jìn)行氫能供熱，按照固定資產(chǎn)折舊來(lái)計算儲氫設備、放氫設備、以及有機液，折合氫能儲運成本為34元/kg(北京張家口距離200km)，按照氫能運營(yíng)方凈利潤3元/kg計算，則折合用氫端氫單價(jià)為52元/kg，折算同等天然氣價(jià)格約為8.2元/方，同時(shí)相較天然氣，每年可降低二氧化碳排放23.6萬(wàn)噸，可消納綠電11億度，節能降碳效果顯著(zhù)。而若全部采用可再生能源發(fā)電的電網(wǎng)電能供熱，按照工商業(yè)電價(jià)0.7元/kWh計算，則年運行費用為12.8億元，其費用遠高于氫能供熱。今后，隨著(zhù)氫源端可再生能源電價(jià)以及設備和儲液價(jià)格的進(jìn)一步降低，氫能200km的儲運成本將降低至15元/kg以下(含運營(yíng)方利潤)，折算天然氣價(jià)格可低至4元/方以下，其經(jīng)濟性?xún)?yōu)勢將更加突出。此外，若在西藏等高原地區，隨著(zhù)制氫同步每年可產(chǎn)生氧氣12.5萬(wàn)噸，在創(chuàng )造相應經(jīng)濟效益的同時(shí)，也能進(jìn)一步降低氫能成本。

由此可見(jiàn)，基于安全有機液儲氫技術(shù)進(jìn)行氫能供熱，其綜合成本遠低于用電供熱，未來(lái)成本進(jìn)一步降低后可與天然氣價(jià)格相當，經(jīng)濟性明顯。

有機液儲氫在重卡行業(yè)廣泛應用可致成本大幅下降

以“300輛重卡車(chē)隊”采購、配套設施建設、運營(yíng)投資為例測算，采用有機液儲氫技術(shù)，免除了建設高壓加氫站的政策法規限制以及巨額固定資產(chǎn)投資成本，同時(shí)在車(chē)輛上不用安裝高壓氫氣瓶，也省去了特種設備定期檢驗的成本，但需要在車(chē)輛上安裝一套有機液脫氫裝置，因此，車(chē)輛總成本高于傳統采用高壓氫氣瓶的燃料電池汽車(chē)，但全生命周期的綜合成本要低于采用高壓氫氣瓶的燃料電池汽車(chē)，具體情況如下表所示：

*有機液儲氫在儲放氫時(shí)有一定損耗;

**有機液儲氫FCV重卡需在去掉高壓氫氣瓶的同時(shí)，需增加一套放氫設備，價(jià)格約增加30萬(wàn)元/輛

由上表可見(jiàn)，有機液儲氫技術(shù)應用于重卡行業(yè)，10年整體投資相較高壓氫可降低15.5億元，降低幅度可達38%。

有機液儲氫技術(shù)未來(lái)應用前景廣闊

中氫源安有機液儲氫技術(shù)可消納大量可再生能源，將其以極為靈活的形式(集中、分散)進(jìn)行能源分配和供給，不僅可以實(shí)現可再生能源豐富地區自身的供熱、工業(yè)、交通等領(lǐng)域的供能，并推動(dòng)相關(guān)的氫能產(chǎn)業(yè)落地，還能將氫能以有機液的形式高安全、低成本、大規模的運輸至能源需求較大的經(jīng)濟發(fā)達地區，不僅降低了經(jīng)濟發(fā)達地區的碳排放，還能使可再生能源豐富地區真正實(shí)現能源外銷(xiāo)，創(chuàng )造經(jīng)濟產(chǎn)值，將為我國雙碳戰略的實(shí)現貢獻力量，意義重大。

目前，該技術(shù)在實(shí)驗室已完成全部技術(shù)驗證，現正處于科研示范階段，首批示范項目將在供熱領(lǐng)域展開(kāi)，通過(guò)供熱領(lǐng)域示范，不僅能夠驗證氫能供熱的可靠性、安全性和經(jīng)濟性，還將進(jìn)一步研究氫能熱管理和儲放氫設備小型化等相關(guān)技術(shù)，為該技術(shù)后續在車(chē)輛、船舶等交通領(lǐng)域的應用奠定基礎。