XX市太阳能制氢轻度并网项目可行性研究报告立项报告

一、项目基本概况

1、项目名称：XX市太阳能制氢轻度并网项目

2、建设单位：XX能源开发有限公司

3、建设性质：新建

4、建设地点：XX市XX县

5、项目占地面积：项目总用地面积为5万平方米

6、项目投资：本项目拟总投资160000万元，其中建设投资128000万元。

7、项目建设内容：年生产氢气6800吨，太阳能容量30万千瓦，满足900辆燃料电池车用氢需求。 匹配建设电解水制氢、储运、加氢站等设备。采用长管拖车运输，建设相应的加氢站。

二、项目背景

《2020年能源工作指导意见》：制定实施氢能产业发展规划。6月22日，为全面落实党中央、国务院的决策部署，扎实做好“六稳”工作，落实好“六保”任务，在常态化疫情防控中做好能源发展改革工作，保障能源安全，推动能源高质量发展，国家能源局发布了《2020年能源工作指导意见》。《指导意见》从改革创新和推动新技术产业化发展角度推动氢能产业发展。文件指出，制定实施氢能产业发展规划，组织开展关键技术装备攻关，积极推动应用示范。

2020年4月23日，财政部、工信部、科技部、国家发改委联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》。《通知》明确，将当前对燃料电池汽车的购置补贴，调整为选择有基础、有积极性、有特色的城市或区域，重点围绕关键零部件的技术攻关和产业化应用开展示范，中央财政将采取“以奖代补”方式对示范城市给予奖励。争取通过4年左右时间，建立氢能和燃料电池汽车产业链。

2020年4月10日，国家能源局发布了关于《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》（下称“征求意见稿”）的公告。中国首部《能源法》（征求意见稿）中，优先发展可再生能源、支持开发应用替代油气的新型燃料和工业原料、氢能纳入能源定义等亮点频出。其中，氢能被列为能源范畴，是中国第一次从法律上确认了氢能属于能源。征求意见稿是在2017年原国务院法制办、司法部的指导下，国家发改委、国家能源局组织成立的专家组和工作专班对《中华人民共和国能源法（送审稿）》修改稿进一步修改完善的基础上形成的。

XX市有丰富的太阳能资源，但由于新能源送出通道不畅，再加上本地负荷增长缓慢，导致XX市风能资源未能充分利用，太阳能还有近1400万千瓦有待于开发。

项目充分利用XX市丰富的太阳能资源基础，建设集电解水制氢、氢能源储运、加氢站于一体的综合性项目，将太阳能转化为氢能源，推动风能资源综合利用消纳。

三、项目市场分析

氢能是氢的化学能，是世界新能源和可再生能源领域正在积极开发的二次能源。氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢气与氧气发生反应，2个氢原子与1个氧原子相结合生成1个水分子，同时释放出能量。由于在氢氧反应过程中不会产生二氧化碳、二氧化硫、烟尘等大气污染物，同时与太阳能、风能相比，氢能又具有很强的可储存性，因此氢能被看作是未来最理想的清洁能源。

目前制氢基本全部依靠化石能源，使得氢能未能实现全过程的可再生和清洁化。以风能、太阳能为代表的新能源目前发展迅速，将其与氢能结合起来可以实现全过程二氧化碳零排放。这是氢能成为名副其实的清洁能源的关键，研究新能源制氢对氢能的发展十分重要。

（1）太阳能制氢现状

随着世界经济的发展，人们对能源的需求不断增加，而现今能源所依赖的化石燃料正迅速耗尽，并且以化石燃料为主的能源结构还对人类的生存环境产生严重的污染。寻找储量丰富、清洁安全的新能源是人类社会可持续发展的重要保证，同时也是研究者面临的最具挑战性的课题。氢的储量丰富，清洁无污染，单位热值是汽油的3倍，是最具潜质的理想能源。氢能的发展需要解决3个关键问题，即氢的生产、储运和燃烧。氢燃料电池技术已发展得非常成熟，如今氢的制取和储运技术也取得了较大的进展。

氢是地球上储量最丰富的元素之一，但以单质分子存在的量很小，因此以氢为基础的能源发展首先需要解决氢的规模生产。目前，全世界的氢气年总产量约为4千万t，主要是用作化工原料，如石油精炼、合成氨等。就产氢方式而言，约5O%自天然气的蒸汽重整，3O%自重油重整，18%自煤的气化。天然气制氢主要采用天然气水蒸气重整技术，首先将压缩并脱硫后的天然气与水蒸气混合，然后在催化剂的作用下将天然气转化为H和CO，再经过变压吸附等过程得到高纯度的氢气，典型的工艺条件要求温度约750-850℃，压力为2-3MPa。由于煤炭在我国的能源结构中占据很大的比重，故煤气化制氢可作为寻求经济高效制氢方法的过渡。

太阳能发电制氢是利用太阳能光伏发电后的电能电解水制氢。目前太阳能发电已实现产业化，而水电解制氢也是成熟技术，太阳能发电制氢在技术上并不存在较大障碍，其发展重点在于产业化的技术经济性。太阳能光伏发电在我国已成为成熟产业，但太阳能发电制氢产业还处在示范阶段。2016年9月我国首座利用风光互补发电制氢的70MPa加氢站（同济－新源加氢站）在大连建成。该加氢站是同济大学承担的科技部863项目《基于可再生能源制／储氢的70MPa加氢站研发与示范》研究成果，集成了可再生能源现场制氢技术、90MPa超高压氢气压缩和存储技术、70MPa加注技术以及70MPa加氢站集成技术。

分解水制氢是最有可能实现的获得可再生清洁能源的途径，由于地球上的一次能源直接来自于太阳能，利用太阳能分解水制氢的方法在现阶段被认为是相对直接高效的制氢方式。

（2）我国制氢行业发展前景预测

在我国，绿色能源代替化石能源的大潮已全面开启，且风势渐趋扩大。尤其是光伏产业，虽然起步晚于风电产业，但经过曲折发展，与“老大哥”同步迈入了平价上网时代。光伏的多种应用形式，也让整个产业保持着活力与发展想象。

与此同时，氢能作为新的绿色能源主力，受到了越来越广泛的关注。近两年，在新能源各行业补贴普遍退坡的情况下，氢能保持着补贴力度的持续不变，并在2019迎来了爆发之年。

在我国，目前氢能产业主要以燃料电池为关联的氢工业应用为主，促进着新能源汽车、分布式供能等新兴产业的发展。

特别是近期，随着“十城千辆”的氢燃料电池汽车推广计划的风声渐起，包含北京、上海、成都、苏州、张家口等在内的十个城市将率先在2019年推广氢燃料电池汽车。

回看制氢和供氢环节，据数据统计，截至2020年12月底，中国累计建成118座加氢站（不含3座已拆除加氢站），在建/拟建为167座。其中，101座建成的加氢站已投入运营，待运营17座，投用比例超过85%，仍有较大上升空间。从省市分布看，广东建成的加氢站最多，累计达到30座，山东以11座排在第二位，上海10座，位居第三。值得一提的是，天津、湖南实现零的突破，均建成了1座站。至此，全国共有20个省市布局加氢基础设施。

相对于传统大规模工业制氢的落后于人，我国在太阳能制氢上有着无可比拟的优势。目前，在光伏新增装机和总装机量上，我国都领先于世界，多项光伏先进技术和世界纪录都在我们手上，尤其是我国光伏发电消纳的需求，也给了太阳能制氢发展的契机。

太阳能制氢，实现了清洁能源生产清洁能源，并可以有效地消纳光伏发电，可以实现两种重要新能源之间的有效结合应用。随着光伏发电和电解水制氢技术的不断发展，成本的逐渐降低，太阳能制氢将能逐渐满足商业化的要求，成为我国能源安全和能源结构调整的又一生力军。

氢气将取代化石燃料成为人类未来主要能源之一。太阳能－氢能转化是氢气工业化生产技术发展的方向，但是仍然有很多实际的问题，对于光电化学制氢的关键是高效率、低成本的单结和多结太阳电池的研究；对于光催化制氢的研究关键在光催化基本理论的研究以及高效、低成本、长寿命光催化材料的合成。但“氢经济”即将成为必然，而清洁高效的氢气生产技术的工业化必将在远的将来成为现实。

四、项目经济效益评价

项目达产后，年销售收入146930万元，利润48500万元，投资回收期4.8年（税后，含建设期1.5年），投资利润率30%。

项目建成后将打造成为氢能在绿色交通、天然气掺烧和能源互联等领域的示范工程，布局电解水制氢、液态储运、燃料电池装备和燃料电池汽车装备制造等相关产业，促进清洁能源消纳产业集群迅速集聚，太阳能的合理有效利用。由此可见，此项目社会效益、经济效益明显。

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