海通證券近日發(fā)布的報(bào)告《儲(chǔ)運(yùn)加端及氫國(guó)際貿(mào)易之路》對(duì)氫儲(chǔ)運(yùn)等具體成本進(jìn)行了測(cè)算:
氫的儲(chǔ)存:
1)儲(chǔ)罐儲(chǔ)氫:氫通常以氣體或液體的形式儲(chǔ)存在罐中,用于小規(guī)模移動(dòng)和固定應(yīng)用。儲(chǔ)罐儲(chǔ)氫適用于短期小容量?jī)?chǔ)氫和能源和燃料匱乏的地區(qū),儲(chǔ)氫效率高達(dá)99%。
2)地下儲(chǔ)氫:要滿足數(shù)周或數(shù)月(TW·h級(jí))規(guī)模的能源儲(chǔ)存供應(yīng),則需要地下儲(chǔ)氫以滿足最長(zhǎng)至幾個(gè)月的儲(chǔ)能需求,需要時(shí)可采出直接使用,也可以轉(zhuǎn)換為電能利用,目前主要的地下儲(chǔ)氫方式有鹽穴、枯竭油氣藏、含水層和襯砌硬巖洞,其中美國(guó)和歐洲的鹽穴儲(chǔ)氫項(xiàng)目正在開發(fā)中。
氫的長(zhǎng)距離運(yùn)輸:主要包括氫、氨、液化有機(jī)氫載體(LOHC)三種形式。對(duì)比輸氫成本來(lái)看,管道運(yùn)輸距離達(dá)到2500公里時(shí),運(yùn)輸氣體氫和轉(zhuǎn)換為氨運(yùn)輸?shù)某杀窘咏?,?美元/kg;1500公里時(shí)成本分別為1美元/kg和1.5美元/kg。船舶運(yùn)輸1500km而言,通過(guò)LOHC、液氨、液氫運(yùn)氫的成本分別約0.6美元/kg、1.2美元/kg、2美元/kg,且運(yùn)輸成本增幅隨著運(yùn)輸距離增加不明顯。
天然氣摻氫有利于促進(jìn)綠氫的大規(guī)模開發(fā),且能夠減少基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本,全球天然氣摻氫3%將對(duì)應(yīng)1200噸氫,對(duì)應(yīng)電解槽裝機(jī)量約100GW,僅會(huì)微增0.3-0.4美元/kg的運(yùn)輸成本。但目前面臨同量氣體輸送能量降低、易燃、可能降低化工產(chǎn)品品質(zhì)、受限于設(shè)備摻氫上限等問(wèn)題。
氫的短距離配送:通常通過(guò)卡車或管道輸送到最終用戶。
1)卡車配送:目前運(yùn)輸距離小于300公里的氫氣配送主要依靠長(zhǎng)管托車,在需求穩(wěn)定以及可以抵消液化成本的地區(qū),通常使用液氫罐車。
2)管道配送:短距離運(yùn)氫可以對(duì)現(xiàn)有天然氣管道加以改造利用,低壓氣體輸送管道由聚乙烯或纖維增強(qiáng)聚合物制成。
儲(chǔ)運(yùn)氫總成本對(duì)比:
1)當(dāng)運(yùn)輸距離小于1500公里,管道輸氫的成本最低;
2)當(dāng)運(yùn)輸距離在1500~3500公里,通過(guò)船舶運(yùn)氨或LOHC輸氫的成本最低;
3)當(dāng)運(yùn)輸距離大于3500公里,管道輸氨成本最低。
氫的國(guó)際貿(mào)易:拉美、澳大利亞等可再生能源豐富的地區(qū)計(jì)劃出口氫,日本、歐洲等部分地區(qū)有望實(shí)現(xiàn)氫進(jìn)口貿(mào)易,目前路線包括澳-日本、北非-歐洲。
1)計(jì)劃進(jìn)出口項(xiàng)目:至2030年全球計(jì)劃出口氫1200萬(wàn)噸中最多的為拉丁美洲(300萬(wàn)噸)、澳大利亞(270萬(wàn)噸),目前進(jìn)口氫計(jì)劃項(xiàng)目規(guī)模僅600萬(wàn)噸,已宣布正在開發(fā)的港口項(xiàng)目規(guī)模僅70萬(wàn)噸。
2)貿(mào)易路線:澳-日本:預(yù)計(jì)到2030年日本從澳進(jìn)口綠氫成本5.5美元/kg,低于直接在本國(guó)生產(chǎn)的6.5美元/kg,但仍高于直接進(jìn)口天然氣的成本價(jià)格。北非-歐洲:預(yù)計(jì)到2030年從北非進(jìn)口到歐盟的藍(lán)氫和綠氫成本將分別為4.5美元/kg和6關(guān)元/kg,將現(xiàn)有的天然氣管道基礎(chǔ)設(shè)施改造用于輸氫,將有利于降低傳輸和配送成本。
氫的加注:目前國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量增長(zhǎng)較快,但車站比相對(duì)較低(僅約30輛/座),未來(lái)研發(fā)重點(diǎn)在提高充氨速率。截至2022年6月全球加氫站數(shù)量達(dá)975座,2020年至2022年6月,加氫站數(shù)量增加最多的國(guó)家是中國(guó)和韓國(guó),分別新增185/118座。全球平均車站比為60輛/座,其中美國(guó)車站比最高、達(dá)200輛/座,中國(guó)車站比僅約30輛/座。目前國(guó)外大多數(shù)加氫站運(yùn)行壓力為700bar,主要為乘用車加氫。目前加氫技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)在于提高充氫速率。Air Liquide公司目前充氫速率為3.6公斤/分鐘,有望在未來(lái)兩年提升2-3倍;美國(guó)能源部合作項(xiàng)目的目前測(cè)試充氫速率已達(dá)14公斤/分鐘。
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