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近期,光伏行業(yè)龍頭企業(yè)隆基股份進軍氫能領(lǐng)域的消息一出就引爆資本市場,關(guān)于光伏制氫的探討也日趨活躍。實際上,近兩年已有不少企業(yè)非??春貌⒎e極介入這一新興領(lǐng)域。為此,韋伯咨詢將梳理國內(nèi)外相關(guān)的重大項目及龍頭企業(yè)布局情況。
在國際市場上,光伏制氫已經(jīng)開始得到落地,比較有名的如日本的福島氫能源研究基地。該基地為世界上規(guī)模最大的可再生能源制氫工廠,占地總面積為22萬平方米。其中,18萬平方米為光伏發(fā)電區(qū)域,4萬平方米為制氫車間,系統(tǒng)裝置具備1萬千瓦制氫能力。
此外,全球最大的綠氫項目也在刷新紀(jì)錄。2020年7月,空氣產(chǎn)品公司(AirProducts)與ACWAPower(沙特國際電力和水務(wù)公司)和NEOM宣布簽署協(xié)議,將共同投資50億美元,在沙特阿拉伯建造一個使用可再生能源的世界級綠色氫基氨工廠。該項目定于2025年投產(chǎn),包括超過4GW太陽能和風(fēng)能可再生能源電力的創(chuàng)新集成;采用蒂森克虜伯(thyssenkrupp)技術(shù)通過電解法日產(chǎn)650噸氫氣;利用空氣產(chǎn)品公司的技術(shù)通過空氣分離法生產(chǎn)氮氣;采用托普索公司(HaldorTopsoe)的技術(shù)年產(chǎn)120萬噸綠色氨。
據(jù)不完全統(tǒng)計:截止2020年底,全球范圍內(nèi)正在開發(fā)的13個最大的綠色制氫項目,規(guī)模均在吉瓦級別以上,總計達(dá)61GW。這些重大項目主要分布在西歐、南美洲、中東、澳大利亞等地。
目前,煤制氫是中國最成熟、最便宜的制氫方式,其成本約為天然氣制氫的70%~80%??稍偕茉窗l(fā)電在電解水制氫的成本主要依賴于發(fā)電效率及成本,隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大和技術(shù)進步,可再生能源制氫成本還有大幅下降的空間。
圖表1:中國各類制氫技術(shù)成本對比
資料來源:長江能源YangtzeEnergy、韋伯咨詢整理
近年來,隨著中國光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展,光伏發(fā)電的成本大幅下降,客觀上為光伏制氫提供了有利條件。根據(jù)Lazard的數(shù)據(jù):2009年以來,全球光伏發(fā)電度電成本(LCOE)持續(xù)下降,至2020年降幅達(dá)90%低至37美元/Mwh,合0.24元/度,低于煤炭、等傳統(tǒng)能源。
圖表2:2009-2020年光伏發(fā)電度電成本變化趨勢(美元/Mwh)
資料來源:Lazard、韋伯咨詢整理
為了提前抓住機遇,包括上市公司、大型央企在內(nèi)的眾多機構(gòu)紛紛加大研發(fā)及嘗試產(chǎn)業(yè)化布局。
1、隆基股份
隆基早在2018年就開始關(guān)注和布局可再生能源電解制氫,近三年來,與國內(nèi)、海外知名科研機構(gòu)、權(quán)威專家進行了深入的研發(fā)課題合作,在電解制氫裝備、光伏制氫等領(lǐng)域形成了技術(shù)積累。2021年3月末,隆基股份通過全資子公司隆基綠能創(chuàng)投與上海朱雀投資合資成立西安隆基氫能科技有限公司,進行氫能產(chǎn)業(yè)化布局。
2、陽光電源
逆變器龍頭陽光電源是國內(nèi)開展光伏制氫研究最早的光伏上市公司之一。公司表示已經(jīng)成立了專門的氫能事業(yè)部,并與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所在先進PEM電解制氫技術(shù)、可再生能源與電解制氫融合、制氫系統(tǒng)優(yōu)化等方面展開深入合作。
在具體光伏制氫項目方面:2019年7月,陽光電源在山西晉中榆社縣簽訂了一個300MW光伏和50MW制氫綜合示范項目;2019年9月,山西省屯留區(qū)200MW光伏發(fā)電項目(一期)開工暨二期500MW光伏制氫項目簽約儀式。
3、寶豐能源
2019年起,高端煤基新材料領(lǐng)軍企業(yè)寶豐能源開始啟動制氫項目。2020年4月,該公司的“太陽能電解水制氫儲能及綜合應(yīng)用示范項目”在寧夏寧東基地開工建設(shè)。該項目將涉及太陽能電解水制氫、氫氣儲運、加氫站、氫能交通示范應(yīng)用、與現(xiàn)代煤化工耦合制高端化工新材料等多個領(lǐng)域。
該項目總投資14億元,合計年產(chǎn)氫氣1.6億標(biāo)方/年,副產(chǎn)氧氣0.8億標(biāo)方/年。預(yù)計將實現(xiàn)年銷售收入6億元,每年可減少煤炭資源消耗25.4萬噸、減少二氧化碳排放約44.5萬噸。當(dāng)前一期項目正在推進中,是寧夏首個氫能產(chǎn)業(yè)項目,也是國內(nèi)最大的一體化可再生能源制氫儲能項目。
4、晶科科技
2019年,晶科科技就表示:“到2025年,“光伏+儲能”制氫系統(tǒng)技術(shù)的極大進步,將具備大規(guī)模應(yīng)用的經(jīng)濟可行性”。為此,公司國內(nèi)國外兩手布局:在國外,2020年與空氣產(chǎn)品公司(AirProducts)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方在光伏新能源領(lǐng)域展開合作,將“制氫”與“綠電”結(jié)合;在國內(nèi),公司努力推進可再生能源制氫項目落地實施。
5、大唐集團
2020年8月,為完善中國大唐集團新能源發(fā)電就地制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局,由云岡熱電公司作為項目具體承擔(dān)單位開展的6MW光伏就地制氫科技示范項目落戶山西省大同市。作為大唐集團重大科技創(chuàng)新的重要依托與可再生能源大規(guī)模制氫方面的重要研究平臺,該項目正在有序推進中。
6、億利潔能
2021年2月份,億利潔能母公司億利資源集團與京能集團簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將在光伏制氫等新產(chǎn)業(yè)開展深度合作。
7、長城汽車
2021年3月,長城汽車舉辦了一場氫能戰(zhàn)略發(fā)布會,表示將采用光伏制氫,再投入30億元用于氫能領(lǐng)域研發(fā),以達(dá)到萬套產(chǎn)能規(guī)模,并于2025年劍指全球氫能市場占有率前三。
8、新疆庫車光伏制氫項目
根據(jù)中國石化新聞網(wǎng)2021年3月初的報道,廣州(洛陽)工程公司啟動了新疆庫車光伏制氫項目拿總統(tǒng)籌及可研編制工作。該制氫項目規(guī)劃建設(shè)1000MW光伏發(fā)電,輔以當(dāng)?shù)貤夛L(fēng)、棄光等綠電資源,配套建設(shè)2萬噸/年綠電制氫廠,項目建成后將成為全球最大的綠氫生產(chǎn)項目。
項目由廣州(洛陽)工程公司作為項目總體院,負(fù)責(zé)項目拿總,開展輸配電系統(tǒng)、電解水制氫、氫氣輸儲及系統(tǒng)配套單元設(shè)計,信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院負(fù)責(zé)光伏發(fā)電單元設(shè)計,中網(wǎng)聯(lián)合能源服務(wù)有限公司負(fù)責(zé)新疆當(dāng)?shù)鼐G電資源整合及交易事項辦理。
2019年氫能源首次寫入《政府工作報告》,其中提到了“將推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。相關(guān)部門已經(jīng)發(fā)布一系列政策,引導(dǎo)鼓勵氫燃料電池等氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在2020年召開的中國光伏行業(yè)協(xié)會年度大會上,國家能源局新能源司副司長任育之表示,“十四五”期間,國家能源局將推動一批示范項目建設(shè),促進光伏加儲能、光伏治沙、光伏制氫等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的成熟。
隨著國家政策的推動、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和更多資本的投入,預(yù)計將有更多光伏制氫項目加速投產(chǎn),包括光伏在內(nèi)的可再生能源電解水制氫的比例也將不斷提高。
圖表3:2020-2050年中國氫氣供給結(jié)構(gòu)預(yù)測
資料來源:2019中國請能換及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書、廣證恒生