我們將(jiang)基于3種不同的(de)運營模(mo)式(shi):大規(gui)模(mo)生產(chan)(chan)(~100MW)、小規(gui)模(mo)分布(bu)式(shi)生產(chan)(chan)(~ 1MW)和中型“半集中式(shi)"生產(chan)(chan)(10 - 40MW)，通過分析(xi)3個(ge)商(shang)業案例，涵蓋行業和移(yi)動終(zhong)端用途，總結我們在整個(ge)價值鏈上的(de)發現(xian)。

工(gong)業過程通(tong)(tong)常需(xu)要(yao)每天約50噸(100MW+)氫(qing)(qing)氣(qi)的產(chan)量(liang)。在具有競爭力的直接場外可(ke)再(zai)生(sheng)能源PPA合同(tong)(即(ji)電(dian)解資產(chan)鋪設在與(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能源相同(tong)的電(dian)網區域)的地(di)區，電(dian)解水(shui)制(zhi)氫(qing)(qing)可(ke)以(yi)作(zuo)為SMR+CCS（天然氣(qi)重整加碳(tan)捕(bu)捉(zhuo)）這個(ge)氫(qing)(qing)氣(qi)來源的替代品，因(yin)此使脫碳(tan)電(dian)力供應可(ke)靠。以(yi)下是氫(qing)(qing)氣(qi)需(xu)求的演(yan)化，預(yu)計到2030年，工(gong)業和交通(tong)(tong)將成為氫(qing)(qing)氣(qi)需(xu)求增量(liang)的主要(yao)貢(gong)獻者。

5、在二氧化碳排放方面，CCS預計將為SMR發電廠帶來高達89%的捕獲率，導致這個過程約1kg CO2/kg H2排放，與風力發電供應(資產生命周期x 47kWh/kg H2, 15 -20g CO2 / kWh)所實現的排放相當，低于太陽能光伏解決方案(~50g CO2/ kWh)。

工(gong)業應用的業務案例。目前已安裝和計劃安裝的大部分電解產能都在歐洲。下圖：氫成本-(非常大的AE電解槽的LCOH；100 MW+；90%容量因子；$/ kg H2；2030年)

1、這(zhe)種情(qing)況電(dian)解槽將與(yu)電(dian)網連(lian)接，并(bing)以(yi)90%以(yi)上(shang)的(de)利用率運行，電(dian)網供電(dian)由(you)可再生原產地(di)擔保支持(假設(she)以(yi)2歐(ou)元/兆瓦時的(de)價格購買)。一些電(dian)解站可以(yi)與(yu)可再生能源相關聯，從(cong)而(er)受益于更有利的(de)電(dian)力供應(ying)條件。

2、FCEV所需的氫純度必須符(fu)合(he)ISO 14687-2水平(ping)(99.97%)，可通過PEM電解(jie)槽(cao)實現。此外(wai)，PEM技術占(zhan)地面積有限(xian)，這使(shi)得該(gai)工藝更適合(he)空間(jian)有限(xian)的地區(qu)。

3、考慮到2030年將出現的持續規模和技術改進，PEM技術參數預計將達到49kWh/ kg H2效率，0.1% /1000小時的衰減和75000小時的電堆持續壽命。在如此有限的資產規模下，初始資本支出應在1400歐元/千瓦水平，年運營支出占初始資本支出的4%。（這里也不一定具體指PEM，主要強(qiang)調(diao)電解槽和RES電力波動性和間歇性的耦合能(neng)力）

4、假設(she)到2030年經濟狀況穩定（天然氣和(he)上網(wang)電(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)沒有(you)變化，也沒有(you)特定的稅收(shou)或(huo)補貼），即使考慮到中(zhong)期(qi)技(ji)術發展(zhan)，分(fen)布式制氫將導致電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)制氫LCOH大大高(gao)于SMR + CCS的預(yu)期(qi)水平(ping)，交付成(cheng)本在200 - 300公里的范(fan)圍內（>6.3美(mei)元(yuan)/千瓦(wa)時，而SMR + CCS為(wei)4美(mei)元(yuan)/千瓦(wa)時：生產(chan)為(wei)1.5美(mei)元(yuan)/千瓦(wa)時，物流為(wei)2.5美(mei)元(yuan)/千瓦(wa)時）。阻(zu)礙(ai)小規模氫電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)的主要(yao)參數是電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)供電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)本，并帶(dai)有(you)高(gao)網(wang)絡接入和(he)稅收(shou)成(cheng)本（法國(guo)1MW電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)站約為(wei)30歐元(yuan)/MWh+，屬于“ID"消費區間(jian)：2至20GWh /年）。

5、然而，有幾個支持分布式電解制氫的因素，可(ke)能導(dao)致(zhi)公共部門通過補貼來(lai)支持這項技術:

1、這種平(ping)臺可(ke)以利(li)用(yong)多種供電(dian)模式，從電(dian)網(wang)連接(有(you)原產(chan)地(di)保證)到不同類型(xing)的專有(you)RES(光伏、陸上/海上風(feng)能)——允(yun)許節省網(wang)絡(luo)連接費用(yong)和稅(shui)收——這取決于每個地(di)區可(ke)用(yong)的競爭(zheng)力的技術。

2、FCEV所需的氫純度必須符合ISO14687-2水準(99.97%)，可通過PEM電解槽實現。此外，與RES相結合需要很高的靈活性，這是PEM技術的一個關鍵特點，啟動和上升/下降可以在幾秒鐘內完成。（這里也不一(yi)定(ding)具體指PEM，主(zhu)要強(qiang)調電解槽(cao)和(he)RES電力波動(dong)性和(he)間歇性的耦合能力）

3、考慮到2030年將出現的持續規模和技術改進，PEM技術參數預計將達到49kWh /kg H2效率，0.1% / 1000小時的衰減和75000小時的電解槽持續壽命。在這樣的資產規模下，初始資本支出應在600歐元/千瓦(wa)水平，年運營支出占初始資本支出的2%。

4、假設到2030年經濟狀況穩定(天然氣和電網電價沒有變化，也沒有特定的稅收或補貼)，大多數預期的供電模式(電網，或專有RES)可以在200 - 300公里范圍內與SMR+CCS的交付成本競爭(與SMR+CCS的LOCH等(deng)于(yu)或低于(yu)4美(mei)(mei)元(yuan)/千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi)的LCOH：生產1.5美(mei)(mei)元(yuan)/千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi)，物流2.5美(mei)(mei)元(yuan)/千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi)，平均和表現資產)，假設可以獲得合適的電(dian)力(li)供應。

5、因此，考慮到其規模，“半集中式"樞紐似乎是一種具有競爭力的制氫運營模式，前提是能夠在結構上將有吸引力的可再生能源(或低價格和低溫室氣體電網)和足夠的本地H2消耗相結合(he)，以實現必要的(de)規模(mo)(例如(ru)，關鍵貨運走(zou)廊上(shang)的(de)物流樞紐，非電氣(qi)化(hua)鐵路線上(shang)的(de)戰略(lve)位置)。需(xu)要仔細(xi)地本地化(hua)研究，才能很(hen)好地定(ding)位這(zhe)些(xie)“半集中(zhong)式"交通樞紐，因此，公共部門(men)的(de)協調和融資(zi)對于加快這(zhe)些(xie)項目的(de)出現至關重要。

移動樞紐的(de)業務案例:。到2030年，將電解水與專有可再生能源相結合的交通樞紐預計將與SMR+CCS工廠的遠程交付相比具有競爭力。下圖是氫氣成本-(大型PEM電解槽的LCOH;10 - 40MW;$ / kg H2；2030年)

來源(yuan)：氫眼所見  作(zuo)者：馬震

注：已獲得轉載權