海通證券近日發(fā)布的報告《儲運(yùn)加端及氫國際貿(mào)易之路》對氫儲運(yùn)等具體成本進(jìn)行了測算:
氫的儲存:
1)儲罐儲氫:氫通常以氣體或液體的形式儲存在罐中,用于小規(guī)模移動和固定應(yīng)用。儲罐儲氫適用于短期小容量儲氫和能源和燃料匱乏的地區(qū),儲氫效率高達(dá)99%。
2)地下儲氫:要滿足數(shù)周或數(shù)月(TW·h級)規(guī)模的能源儲存供應(yīng),則需要地下儲氫以滿足最長至幾個月的儲能需求,需要時可采出直接使用,也可以轉(zhuǎn)換為電能利用,目前主要的地下儲氫方式有鹽穴、枯竭油氣藏、含水層和襯砌硬巖洞,其中美國和歐洲的鹽穴儲氫項(xiàng)目正在開發(fā)中。
氫的長距離運(yùn)輸:主要包括氫、氨、液化有機(jī)氫載體(LOHC)三種形式。對比輸氫成本來看,管道運(yùn)輸距離達(dá)到2500公里時,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%將對應(yīng)1200噸氫,對應(yīng)電解槽裝機(jī)量約100GW,僅會微增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)備摻氫上限等問題。
氫的短距離配送:通常通過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。
儲運(yùn)氫總成本對比:
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。
氫的國際貿(mào)易:拉美、澳大利亞等可再生能源豐富的地區(qū)計劃出口氫,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)計劃進(jìn)出口項(xiàng)目:至2030年全球計劃出口氫1200萬噸中最多的為拉丁美洲(300萬噸)、澳大利亞(270萬噸),目前進(jìn)口氫計劃項(xiàng)目規(guī)模僅600萬噸,已宣布正在開發(fā)的港口項(xiàng)目規(guī)模僅70萬噸。
2)貿(mào)易路線:澳-日本:預(yù)計到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)口天然氣的成本價格。北非-歐洲:預(yù)計到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:目前國內(nèi)加氫站數(shù)量增長較快,但車站比相對較低(僅約30輛/座),未來研發(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)量增加最多的國家是中國和韓國,分別新增185/118座。全球平均車站比為60輛/座,其中美國車站比最高、達(dá)200輛/座,中國車站比僅約30輛/座。目前國外大多數(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,有望在未來兩年提升2-3倍;美國能源部合作項(xiàng)目的目前測試充氫速率已達(dá)14公斤/分鐘。
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