電力設(shè)備及新能源-《氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式靜待需求釋放》_第1頁(yè)
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證券研究報(bào)告(優(yōu)于大市,維持)《氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式,靜待需求釋放》2023年9月24日中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì),截至2022年底,中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW,同比+38%,新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模首次突破10GW,氫儲(chǔ)能為新能源發(fā)電提供輔助服務(wù)。新能源發(fā)電波動(dòng)性強(qiáng),不可預(yù)測(cè)性強(qiáng)。當(dāng)新能源大量并入電網(wǎng)時(shí),會(huì)增加電網(wǎng)的波動(dòng),電網(wǎng)安全性或?qū)⑹艿經(jīng)_擊。我們認(rèn)為解決方式為:火電靈活性改造、調(diào)峰氣電和儲(chǔ)能。其中,氫能源作為一種新型儲(chǔ)能技術(shù),可削峰填谷,有效解決新能源穩(wěn)定并網(wǎng)問(wèn)題。響應(yīng)時(shí)間快的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)上海鯤華的測(cè)算,當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大于4小時(shí)的時(shí)候,氫儲(chǔ)能的裝機(jī)成本相較鋰電儲(chǔ)能有明顯優(yōu)勢(shì);當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大于6.5小時(shí)的時(shí)候,氫儲(chǔ)能的度電成本相較鋰電儲(chǔ)能有明顯優(yōu)勢(shì)。氫儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)展加快,靜待需求釋放。我國(guó)氫儲(chǔ)能項(xiàng)目加速落地,據(jù)勢(shì)銀(TrendBank)統(tǒng)計(jì),截至2022年10月,國(guó)內(nèi)規(guī)劃、在建、運(yùn)營(yíng)的狹義/廣義氫儲(chǔ)能項(xiàng)目已超過(guò)100個(gè);各類燃料電池在發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用已超過(guò)7MW。根據(jù)IEA預(yù)測(cè),2050年預(yù)計(jì)全球氫發(fā)電裝機(jī)量2請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明投資建議:氫儲(chǔ)能包括制氫、儲(chǔ)氫、發(fā)電環(huán)節(jié),我們建議關(guān)注電解槽、儲(chǔ)氫罐和燃料電1)電解槽:華電重工、異輝科技、華光環(huán)能、億利潔能。2)儲(chǔ)氫罐:蘭石重裝、中集安瑞科。3)燃料電池及相關(guān)材料:億華通、貴研鉑業(yè)、雄韜股份。風(fēng)險(xiǎn)提示:政策不及預(yù)期,制、儲(chǔ)、運(yùn)、加以及燃料電池核心零部件環(huán)節(jié)技術(shù)突破低于預(yù)期,氫儲(chǔ)能市場(chǎng)推廣不及預(yù)期。3請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明1.氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式,跨區(qū)域儲(chǔ)能形式之一2.氫儲(chǔ)能未來(lái)降本途徑3.氫儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)展加快,靜待需求釋放4.氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈及公司梳理5.風(fēng)險(xiǎn)提示4請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明氫儲(chǔ)能分為廣義氫儲(chǔ)能和狹義氫儲(chǔ)能氫儲(chǔ)能分為廣義氫儲(chǔ)能和狹義氫儲(chǔ)能狹義氫儲(chǔ)能:“電-氫-電”。將太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源發(fā)出的電能或夜間電網(wǎng)的過(guò)剩),廣義氫儲(chǔ)能:廣義氫儲(chǔ)能強(qiáng)調(diào)“電-氫”。轉(zhuǎn)化鏈條為“電-氫和工業(yè)等領(lǐng)域,不再重新上網(wǎng)發(fā)電。目前,相較于狹義氫儲(chǔ)能,資料來(lái)源:宋鵬飛等《可再生能源氫儲(chǔ)能與氫轉(zhuǎn)化5請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模237.2GW據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù),截至2022年底,全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模年增長(zhǎng)率超過(guò)85%,其在新型儲(chǔ)能中的累計(jì)裝機(jī)占比與2021年同期相比上升3.5個(gè)百分點(diǎn)。圖2:全球儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)容量比例(2000-2022年)圖3:2011-2022年全球新型儲(chǔ)能規(guī)模(MW)&增速6請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)2022年,中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),截至2022年底,中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW,占全球市場(chǎng)總規(guī)模的25%,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模同比+38%。抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比首次低于80%。新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模首次突破抽水蓄能新增規(guī)模9.1GW,同比增長(zhǎng)75%。2022年,新型儲(chǔ)能新增規(guī)模創(chuàng)歷史新高,達(dá)到7.3GW/15.9GWh,功率規(guī)模同比增長(zhǎng)200%,能量規(guī)模同比增長(zhǎng)280%;新型儲(chǔ)能中,鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,比重達(dá)97%,此外,壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池、鈉離子電池、飛輪等其它技術(shù)路線的項(xiàng)目,在規(guī)圖4:中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)容量比例(2000-2022年)7圖5:2011-2022年中國(guó)新型儲(chǔ)能規(guī)模(MW)&增速),儲(chǔ)能:提供輔助服務(wù)儲(chǔ)能:提供輔助服務(wù)氫儲(chǔ)能為新能源發(fā)電提供輔助服務(wù)。新能源發(fā)電波動(dòng)性強(qiáng),不可預(yù)測(cè)性強(qiáng)。當(dāng)新能源大量并入電網(wǎng)時(shí),會(huì)增加電網(wǎng)的波動(dòng),電網(wǎng)安全性或?qū)⑹艿經(jīng)_擊。我們認(rèn)為解決方式為:火電靈活性改造、調(diào)峰氣電和儲(chǔ)能(包括抽水蓄能和新型儲(chǔ)能)。其中,氫能源作為一種新8請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明儲(chǔ)能:減少棄風(fēng)棄光儲(chǔ)能:減少棄風(fēng)棄光藏棄光率達(dá)到20%,青海的棄風(fēng)率和棄光率為7.3%和8.9%。棄風(fēng)棄光問(wèn)題源于“三北”地區(qū)的系統(tǒng)調(diào)峰能力、跨省區(qū)外送能力無(wú)法支撐本地區(qū)新我們認(rèn)為,解決棄風(fēng)棄光的途徑為1)儲(chǔ)能、(2)電跨區(qū)域(3)轉(zhuǎn)變能量形態(tài)以達(dá)到跨區(qū)域傳輸(氫儲(chǔ)能)、(4)在中東部地區(qū)等電需求量大的地方發(fā)展新能源(存在資源稟賦的桎梏,原因是國(guó)內(nèi)光伏資源較好的地區(qū)為“三北”地區(qū))、表全國(guó)97.60%96.80%98青海91.6%氫儲(chǔ)能的優(yōu)劣勢(shì)氫儲(chǔ)能的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比鋰離子電池儲(chǔ)能,氫儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì):自放電率幾乎為0,放電時(shí)間長(zhǎng),可用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。10請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明氫儲(chǔ)能放電時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng),儲(chǔ)能容量大氫儲(chǔ)能放電時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng),儲(chǔ)能容量大氫儲(chǔ)能放電時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng),儲(chǔ)能容量大,適合用于長(zhǎng)時(shí)間、跨地區(qū)(電轉(zhuǎn)氫,后把氫運(yùn)2020年度電成本1.8元/kWh左右,而鋰電儲(chǔ)能只需0.5元/kWh左右,抽水蓄能的成本更低,不及鋰電儲(chǔ)能的1/2。據(jù)劉堅(jiān)等《適應(yīng)可再生能源消納的儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析》中測(cè)算,未來(lái)隨著系統(tǒng)成本下降以及能量轉(zhuǎn)化效率提升,氫儲(chǔ)能度電成本2060年將有望下降至將近0.4資料來(lái)源:許傳博等《氫儲(chǔ)能在我國(guó)新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值、挑戰(zhàn)及展望》,劉堅(jiān)注:抽水蓄能(PHS)、壓縮空氣儲(chǔ)能(氫儲(chǔ)能長(zhǎng)周期下邊際儲(chǔ)存成本低氫儲(chǔ)能長(zhǎng)周期下邊際儲(chǔ)存成本低長(zhǎng)周期儲(chǔ)能下,相較于鋰離子電池儲(chǔ)能,氫儲(chǔ)能具有邊際儲(chǔ)存成本低的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)勢(shì)銀能鏈微信公眾號(hào)援引上海鯤華的測(cè)算數(shù)據(jù),氫儲(chǔ)能后續(xù)擴(kuò)容成本為100元/kWh,鋰電擴(kuò)容成本為電池成本1500元/kWh。根據(jù)勢(shì)銀能鏈微信公眾號(hào)援引上海鯤華的測(cè)算,在100MW光伏發(fā)電場(chǎng)配儲(chǔ)15%功率的12請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明氫儲(chǔ)能在長(zhǎng)周期儲(chǔ)能中優(yōu)勢(shì)顯著氫儲(chǔ)能在長(zhǎng)周期儲(chǔ)能中優(yōu)勢(shì)顯著前述>6.5h后,氫儲(chǔ)能的度電成本相較鋰電儲(chǔ)能有明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí),目前季節(jié)性儲(chǔ)能度電成本中,抽水蓄能、氫儲(chǔ)能和壓縮空氣儲(chǔ)能成本最有競(jìng)爭(zhēng)力,據(jù)劉堅(jiān)《適應(yīng)可再生能源消納的儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析》,從2020年到2060年儲(chǔ)氫成本有下降空間,據(jù)劉堅(jiān)等人測(cè)算可知,到2060年儲(chǔ)氫的度電成本將低于抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能。抽水蓄能受地理限制,有資源量限制,未來(lái)開發(fā)難度增大,度電成本或增加。同時(shí),抽水蓄能是短時(shí)儲(chǔ)能里,度電成本最低的儲(chǔ)能品種之一,我們認(rèn)為,未來(lái)隨著電力輔助服務(wù)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)更加充分,提供同一種調(diào)峰服務(wù)的不同儲(chǔ)能收入或一致,低成本的抽蓄相較于其他短時(shí)儲(chǔ)能存在較大的盈利空間,在短時(shí)儲(chǔ)能上比較優(yōu)勢(shì)更為顯著,抽蓄可能會(huì)更多用于短時(shí)儲(chǔ)能。圖9:季節(jié)性儲(chǔ)能下(平均連續(xù)放電500~1000h),抽水蓄能、氫儲(chǔ)能和壓縮空氣儲(chǔ)能度電成本優(yōu)勢(shì)13請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明機(jī)制機(jī)制氫儲(chǔ)能主要出路氫儲(chǔ)能主要出路?技術(shù)性能:放電時(shí)間長(zhǎng)、自放電率幾乎為0、容儲(chǔ)能度電成本小于鋰電池儲(chǔ)能。場(chǎng)景舉例:若單單光伏離網(wǎng)項(xiàng)目,晚上無(wú)日照,晚上大?經(jīng)濟(jì)性2:與抽蓄和壓縮空氣一起為三種成本最低的季節(jié)性儲(chǔ)能方式。二、跨區(qū)域傳輸?其他儲(chǔ)能方式跨區(qū)域傳輸?shù)闹饕绞綖殡娋W(wǎng)輸電,而氫儲(chǔ)能還能以氫氣形式運(yùn)輸?shù)狡渌?、降成本提效率圖10:儲(chǔ)能互補(bǔ)氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式,高比例新能源需要長(zhǎng)周期儲(chǔ)能氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式,高比例新能源需要長(zhǎng)周期儲(chǔ)能根據(jù)卓振宇等《高比例可再生能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展挑戰(zhàn)》,高比例再生能源(可再生資源滲透比例超過(guò)50%的階段)除了關(guān)注可再生能源日內(nèi)波動(dòng),還要關(guān)注季節(jié)不平衡所帶來(lái)的電量過(guò)剩和短缺的問(wèn)題。季節(jié)不平衡引起的棄風(fēng)和棄光損失將遠(yuǎn)大于中比例滲透可再生能源裝機(jī)容量,充分利用風(fēng)電和光伏的季節(jié)互補(bǔ)特性,減少供需電量的不平衡;二、圖11:全球6大洲主要風(fēng)、光基地年特征曲線(52周)風(fēng)光互補(bǔ)會(huì)降低對(duì)儲(chǔ)能的要求,但仍需風(fēng)光互補(bǔ)會(huì)降低對(duì)儲(chǔ)能的要求,但仍需10%長(zhǎng)周期儲(chǔ)能風(fēng)光互補(bǔ)+電化學(xué)儲(chǔ)能+長(zhǎng)周期儲(chǔ)能的系統(tǒng)性成本最小風(fēng)光互補(bǔ)后,大概仍需10%的長(zhǎng)周期儲(chǔ)能16請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明儲(chǔ)能仍有缺口,氫能或成重要消納方式儲(chǔ)能仍有缺口,氫能或成重要消納方式未來(lái),據(jù)我們判斷,隨著全國(guó)波動(dòng)性,可再生能源發(fā)電規(guī)模上升,將出現(xiàn)較大的可再生能源功率調(diào)節(jié)缺口。氫能與電池儲(chǔ)能或?qū)⒁黄鸱?wù)于中國(guó)的新型電力系統(tǒng),提供不同時(shí)間分布式氫燃料電池電站和分布式制氫加氫一體站可作為高彈性可調(diào)節(jié)負(fù)荷,可以快速響應(yīng)不匹配電量。前者直接將氫能的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,用于“填谷”。后者通過(guò)調(diào)節(jié)站內(nèi)17請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能投資額增長(zhǎng)快,所需時(shí)長(zhǎng)增加麥肯錫數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)階段長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能裝機(jī)量很低,但未來(lái)將快速增長(zhǎng)。根據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè),2030年達(dá)到0.15-0.4TW(安裝儲(chǔ)能容量在5-10TWh,容量除以功率測(cè)算得平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)在30h),至2040年長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能將指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),2040年達(dá)到1.5-2.5TW(安裝儲(chǔ)能容量在85-140TWh,同上測(cè)算得平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)在56h)。據(jù)數(shù)據(jù)可知,2030-2040年長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的規(guī)模將快速上漲,同時(shí)平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)也會(huì)提升。近年來(lái)全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能投資額增長(zhǎng)快。據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù),2021年全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能投資額較2020年增長(zhǎng)153%。根據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè),2022-2040年間,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能總投資大概為1.5-3萬(wàn)億美元。這一時(shí)期的總投資與每2-4年對(duì)輸電和配電網(wǎng)絡(luò)的投資相當(dāng)。據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù),長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能未來(lái)需降本60%才能有較好經(jīng)濟(jì)性,6小時(shí)(或8小時(shí))到150小時(shí)內(nèi)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能比較有經(jīng)濟(jì)性。資料來(lái)源:麥肯錫《Net-zeropower:18請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明氫儲(chǔ)能或能成為氫儲(chǔ)能或能成為跨區(qū)域儲(chǔ)能形式之一在特高壓線路建設(shè)難度大的地方(如遠(yuǎn)海等),或者是電網(wǎng)海上電力尤其深遠(yuǎn)??稍偕娏斔?、消納成為問(wèn)題,利用海上風(fēng)電制氫是解決海上風(fēng)電19請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明氫儲(chǔ)能或能成為氫儲(chǔ)能或能成為跨區(qū)域儲(chǔ)能形式之一氫儲(chǔ)能用于跨區(qū)域儲(chǔ)能比較可行的是遠(yuǎn)海風(fēng)能開發(fā):有利條件1:遠(yuǎn)海海風(fēng)資源好于近海,占海上風(fēng)電開發(fā)潛力75%。有利條件2:越來(lái)越多的油氣田轉(zhuǎn)向海上風(fēng)電業(yè)務(wù)。在油氣田走向枯竭的時(shí)期,可以在油氣田上布臵電解槽,然后將制得的氫氣摻入天然氣(通常不大于15%)中運(yùn)輸。當(dāng)油氣田枯竭后,布臵更多電解槽,油氣田變“氫氣田”。可充分利用油氣田并節(jié)省油氣田退役費(fèi)用。有利條件3:根據(jù)麥肯錫研究,對(duì)比光伏制氫,海風(fēng)發(fā)電價(jià)格有更大的下降空間(光伏中電解槽等資本開支影響更大的原因是,對(duì)比海風(fēng)制氫,光伏電解槽利用率更低)。《HydrogenInsights:Aperspective氫儲(chǔ)能或能成為氫儲(chǔ)能或能成為跨區(qū)域儲(chǔ)能形式之一我們認(rèn)為,在電網(wǎng)利用率低的地方(孤島、離網(wǎng)偏遠(yuǎn)地區(qū)),若為其單獨(dú)建立高壓線,則投資過(guò)大。而且沿線上的利用率低會(huì)導(dǎo)致度電輸配電成本上升??蓳Q一種思路,自建分布式能源,采用氫能系統(tǒng),不僅能供電供熱,同時(shí),多制出來(lái)的氫還可以用在燃料汽車上,以及作為一些工業(yè)原料(e.g.鹽湖無(wú)人區(qū)、新疆等偏遠(yuǎn)地方公路、孤島等)。展望未來(lái),若氫儲(chǔ)能成本下降后,作為分布式能源的有效消納途徑,不僅能供電供熱,還能提供氫氣作為工業(yè)原料,多方面創(chuàng)收。1.氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式,跨區(qū)域儲(chǔ)能形式之一2.氫儲(chǔ)能未來(lái)降本途徑3.氫儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)展加快,靜待需求釋放4.氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈及公司梳理5.風(fēng)險(xiǎn)提示22請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明制氫系統(tǒng)的降本空間制氫系統(tǒng)的降本空間氫儲(chǔ)能系統(tǒng)成本構(gòu)成主要有:電價(jià)、制氫系統(tǒng)(e.g.電解槽)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)(e.g.儲(chǔ)氫瓶、鹽穴)、運(yùn)送(e.g.長(zhǎng)管拖車、管道)和發(fā)電系統(tǒng)(e.g.燃料電池、氫燃?xì)廨啓C(jī))。制氫系統(tǒng)降本空間:1)效率能升。根據(jù)氫能協(xié)會(huì)的案例數(shù)據(jù),電解槽效率有望從65%提升至2030年的70%。2)電解槽成本可降:根據(jù)氫能協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),電解槽系統(tǒng)成本有望從2020年的660-1050美元/kW(中位數(shù)855美元/kW)降至2030年的中位數(shù)305美元/kW,降本幅度達(dá)到64%。若采用20%的學(xué)習(xí)曲線率(2010-2020年電池學(xué)習(xí)曲線率39%,光伏35%,陸風(fēng)19%),則2030年最低有望至130美元/kW,降本約85%?!禜ydrogenInsights:Aperspective目前電解水制氫主要工藝路線有:堿性電解、PEM電解和SOEC電解。經(jīng)濟(jì)性分析:1)堿性電解:技術(shù)最為成熟,生產(chǎn)成本較低,國(guó)產(chǎn)電解槽價(jià)格為2000-3000元/kW。2)PEM電解:流程簡(jiǎn)單、能效較高,已實(shí)現(xiàn)初步商用,但由于電解槽需使用貴金屬材料,電解槽價(jià)格為7000-12000元/kW,成本較高。3)SOEC電解:能效最高,但尚處于實(shí)驗(yàn)階段。表3:三大電解水制氫工藝比較堿性電解(AWE)質(zhì)子交換膜電解(PEM)Y2O3/ZrO2催化劑二元、三元合金/混合氧化物/運(yùn)行溫度0.5~1000Nm3/h0.01~500Nm3/h/4.5~5.5kWh/Nm33.8~5.0kWh/Nm32.6~3.6kWh/Nm3//熱啟停:分鐘級(jí);冷啟停60分鐘強(qiáng)穩(wěn)定或波動(dòng)電源//堿液污染,石棉膜有危害堿性電解槽基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化初步商業(yè)化應(yīng)用,PEM電解槽關(guān)鍵材料儲(chǔ)氫系統(tǒng)可關(guān)注地下儲(chǔ)氫儲(chǔ)氫系統(tǒng)可關(guān)注地下儲(chǔ)氫目前儲(chǔ)存技術(shù)主要有:氣罐儲(chǔ)氫、管道儲(chǔ)氫和地下儲(chǔ)氫等。可關(guān)注地下儲(chǔ)氫(鹽穴、廢棄油田、地下管道等):根據(jù)YueQiu等的《Feasibilityanalysisofutilisingundergroundhydrogenstoragefacilitiesinintegratedenergysystem:CasestudiesinChina》,在江蘇金壇的鹽穴儲(chǔ)氫+陸風(fēng)海風(fēng)系統(tǒng)的投資回收期為10年,北方和西北的廢汽油田+風(fēng)光投資回收期為13和24年。根據(jù)國(guó)家電投援引美國(guó)能源局,500噸儲(chǔ)氫的地下管道投資成本為516-817美元/千克,平準(zhǔn)化儲(chǔ)氫成本為1.87-2.39美元/千克;內(nèi)襯巖洞儲(chǔ)氫投資成本為56-116美元/千克,平準(zhǔn)化儲(chǔ)氫成本為0.31-0.43美元/千克;地下鹽穴儲(chǔ)氫投資成本為35-38美元/千克,平準(zhǔn)化氫儲(chǔ)能成本為0.19-0.27美元/千克(1kg氫氣發(fā)電約16度)。度電成本測(cè)算度電成本測(cè)算根據(jù)劉堅(jiān)《適應(yīng)可再生能源消納的儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析》,2060年氫儲(chǔ)能度電成本約為0.4元。根據(jù)我們測(cè)算,假設(shè)2030年電解槽價(jià)格為700元/kW,效率70%,壽命提升到15年。假設(shè)2030年燃料電池價(jià)格500元/kW,壽命提升到10年。電價(jià)假設(shè)為0.2元時(shí),平準(zhǔn)化度電成本為0.89元。當(dāng)電價(jià)假設(shè)為0.1元時(shí)(考慮谷電、以及為電網(wǎng)調(diào)谷收入所得),平準(zhǔn)化度電成本為0.69元。圖22:不同儲(chǔ)能技術(shù)平準(zhǔn)化度電成本(LCOS)表4:2030年度電成本預(yù)測(cè)表假設(shè)1假設(shè)2放電時(shí)間(h)88儲(chǔ)氫成本(元/kWh)度電成本(元)注:抽水蓄能(PHS)、壓縮空氣儲(chǔ)能(氫能電力系統(tǒng)可用于如下領(lǐng)域:?可再生能源大規(guī)模消納。將電解水制氫技術(shù)用于可再生能源發(fā)電場(chǎng)景,在提升規(guī)?;{的同時(shí),還能夠優(yōu)化可再生能源發(fā)電的出線容量,從而降低電網(wǎng)建設(shè)的投資,提高輸電線路的利用率。?調(diào)峰調(diào)頻。?削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)。?分布式能源系統(tǒng)。將氫能電力系統(tǒng)用于構(gòu)建分布式能源系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)可再生能源的靈活消納,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)氫、熱、電聯(lián)供,為園區(qū)、社區(qū)及偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行供能,并可作為備用電源,與電力、熱力等能源品種實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互補(bǔ),提高能源利用效率。在孤立的微電網(wǎng)和離網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū),間歇性可再生能源與氫儲(chǔ)能系統(tǒng)集成,可以減少甚至消除柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的使用,同時(shí)能夠避免建設(shè)外來(lái)電網(wǎng)的高成本。?遠(yuǎn)海風(fēng)能資源開發(fā)。利用遠(yuǎn)海風(fēng)能發(fā)電制氫是對(duì)遠(yuǎn)海風(fēng)能資源開發(fā)的一種有效手段,可以避免開發(fā)遠(yuǎn)海風(fēng)電所帶來(lái)的大規(guī)模海底電纜建設(shè)難度大、管理困難、投資及運(yùn)行成本高等問(wèn)題。遠(yuǎn)海的海上風(fēng)能資源除了直接發(fā)電外,還能制氫,然后再輸送到陸地上通過(guò)燃料電池或者氫燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,就可以有效利用遠(yuǎn)海風(fēng)能資源,促進(jìn)電力系統(tǒng)深度脫碳。表5:90MW青海風(fēng)電場(chǎng)氫儲(chǔ)能容量配臵結(jié)果/MW/MW儲(chǔ)氫罐體積/m3是否27請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明1.氫儲(chǔ)能或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要形式,跨區(qū)域儲(chǔ)能形式之一2.氫儲(chǔ)能未來(lái)降本途徑3.氫儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)展加快,靜待需求釋放4.氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈及公司梳理5.風(fēng)險(xiǎn)提示28請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明表6:能源裝機(jī)量預(yù)測(cè)(全球)電力來(lái)源發(fā)電總量20207795裝機(jī)容量(GW)2030204014933263842050334152020占比(%)20302050CAGR(%)2020-20306.72030-20405.9可再生能源發(fā)電299410293207322656838698013.17.3光伏發(fā)電737495610980144589334321.08.3風(fēng)電7378265921257.7水電18042282259983.12.4生物質(zhì)發(fā)電2975346402225.76.0聚光太陽(yáng)能發(fā)電67328142600128.4地?zé)崮馨l(fā)電52980006.5海洋能發(fā)電15500027.1核電4155157308125322.23.6氫發(fā)電-1391455-1626.5化石燃料發(fā)電+CCUS18131239401155.214.4煤電+CCUS122200148.7氣電+CCUS--01傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電436867756222-2.7-10.1煤電2780-5.6-9.7氣電4952310.6燃油發(fā)電42225510-8.3電化學(xué)儲(chǔ)能5852005309704941.613.129請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明20602060年氫氣需求預(yù)計(jì)達(dá)1億噸根據(jù)杜忠明等《我國(guó)綠氫供應(yīng)體系建設(shè)思考與建議》,著眼中長(zhǎng)期,預(yù)計(jì)2060年我國(guó)氫氣需求量超過(guò)1億噸,氫能占終端能源消費(fèi)的比重約為20%,主要作為原料、燃料應(yīng)用于預(yù)計(jì)在碳中和情景下,氫能生產(chǎn)側(cè)的綠氫產(chǎn)量為1×108t/a,在全部氫能中的占比超過(guò)在建、運(yùn)營(yíng)的狹義/廣義氫儲(chǔ)能項(xiàng)目已超過(guò)100個(gè);各類燃料電池包括PAFC、PEMFC、SOFC等在發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用已超過(guò)7MW。我國(guó)狹義氫儲(chǔ)能項(xiàng)目在用戶側(cè)的示范較多,項(xiàng)目規(guī)模相對(duì)較小。根據(jù)勢(shì)銀(TrendBank)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2022年6月,我國(guó)狹義氫儲(chǔ)能項(xiàng)目在用戶側(cè)的示范較多;用戶側(cè)示范項(xiàng)目多集中于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū),且項(xiàng)目規(guī)模相對(duì)較??;發(fā)電側(cè)項(xiàng)目則多分布下安全高效運(yùn)行,為氫能交通及氫能儲(chǔ)能調(diào)峰、氫能微電網(wǎng)及園區(qū)綜合能源

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