氢气成本不止是制氢:储存与运输也要算账
工业设施如果能灵活调整用氢时间、并且就地制氢,未来将获得成本优势。相比之下,在电厂集中制氢、再通过管网运输的氢气,成本会更高。
和电力一样,氢气不能只看制氢成本,还要算上储存和运输的费用。Fraunhofer IEG 的一项分析专门研究了这个问题。
关于绿氢制取成本的分析已经不少,但工业和能源企业用氢时,还要承担运输和储存费用。Fraunhofer 旗下综合能源系统卓越集群 CINES 的 Martin Wietschel 团队,在《2035 年德国分场景氢气采购成本》研究中,首次系统测算了这些费用,并比较了不同应用场景下的差异。

氢能电厂:储能需求大、满载小时数低,导致成本高
需求曲线的形态,对采购成本影响很大。以电力驱动的氢能涡轮机为例:需要氢气发电的时刻,恰恰是绿氢产量最低的时候。这意味着氢气几乎全靠储氢设施供应,储存成本因此上升。
除此之外,还要缴纳氢气骨干网的过网费。这笔费用在进气点和出气点都要收:制氢环节、储存的进出环节,以及最终用户环节都跑不掉。尖峰电厂问题尤其突出,因为它们一年只运行几个小时。骨干网目前的接入费是按年度固定收取的,费用对应的是预留的进气或出气能力。研究人员得出的一个结论是:如果预订的出气能力一年只用 500 个满载小时,每公斤氢气的运输成本就会明显上升。
综合来看,接入管网的电厂运营商每公斤氢气要承担 8.77 到 15.16 欧元的采购成本(合每兆瓦时 265 到 460 欧元),其中约一半是基础设施费用。成本如此之高,很难想象这类电厂能在电力现货市场上盈利。研究人员认为,就地电解制氢或使用可再生甲醇,可能是更现实的替代方案。
工业用户:满载小时数越高,成本越低;需求越灵活,优势越明显
对于把氢气当作能源载体或化工原料使用的工业用户来说,基础设施成本相对温和。如果用氢量保持恒定(电力市场上称为“基荷”),基础设施费用占总成本的比例最高也就 16%。2035 年的采购成本预计在每公斤 4.41 到 8.43 欧元之间。
原因是:过网费分摊在更多的满载小时数上,单位运输成本自然更低;储存成本也更低,因为研究假设每年的进出储循环次数更多。
如果工业企业能把用氢时间灵活安排在绿氢产量高峰期,储存成本可以完全省去。再加上就地制氢,运输成本也一并省了。至于灵活生产和稳定依赖管网、储氢供应相比,哪种方式总成本更低,研究人员表示需要具体情况具体分析。
应对不确定性
该团队开始把这套分析方法提供给氢能产业链上下游的企业。
研究负责人 Wietschel 表示,氢能投资在可预见的未来仍将伴随结构性不确定性,他们的分析恰恰说明了未来的监管政策和收费标准将在多大程度上影响项目的经济性。
因此他们的思路是,帮助企业具备应对这种不确定性的能力。研究人员没有给出单一的预测数字,而是根据监管政策、技术设计以及能源系统未来走向等变量,建立起一个成本区间模型,用来比较和优化不同方案。这为企业制定战略、做风险分析和对冲决策,提供了较为扎实的依据。
【信息来源:energiezukunft】
