承德附近电解水

氢气，这一无碳绿色新能源，凭借其环保安全、高能量密度、高转化效率、丰富储量以及适用性等特点，在应对环境危机和构建清洁低碳能源体系中扮演着至关重要的角色。随着化石燃料资源的日渐枯竭和能源价格的持续攀升，寻找廉价且储量丰富的替代能源制氢已成为当务之急。展望未来，生物能、太阳能、风能等可再生能源制氢在21世纪将逐渐崭露头角，但就目前而言，从天然气、甲醇、水等资源中制氢的技术仍相当有竞争力。值得注意的是，煤制氢因对环境和大气造成严重污染而不被本项目考虑，因此不在讨论之列。在选择国内制氢原料路线时，必须综合考虑原料资源的可获得性和成本因素。天然气制氢工艺虽复杂但技术成熟，甲醇制氢流程简洁且设备常见，而水电解制氢则操作简便至可实现全自动无人值守。在制氢纯度方面，天然气和甲醇制氢可达到999%，而水电解制氢在纯度更高时可达9999%。同时，不同制氢方式对场地条件也有不同要求，例如天然气制氢需考虑管道或槽车供应的便捷性，甲醇制氢则原料充足、运输储存方便，而水电解制氢的场地条件更为宽松。家庭热电联供和工业应用领域对低碳氢的需求也在不断增长。承德附近电解水

2023年全球电解水制氢项目开始向大型化、万吨级发展。据能景研究统计，2023年1月至12月全球新增建成的电解水制氢项目中，千吨级以上氢气产能的项目数量占比增大，由上一年度同期的约12%提升到了29%。其中，2023年全球至少3项达到了万吨级氢气产能，其中规模比较大的是中国中石化新疆库车绿氢项目，氢气产能约2万吨/年，电解槽装机260MW。另有1万吨/年氢气产能项目2项，分别为中国的三峡集团内蒙古纳日松光伏制氢项目，电解槽装机70MW；巴西比较大氮肥企业Unigel位于卡马萨里的一期绿氨项目（设计产能1万吨/年），电解槽装机60MW。工业制氢设备河北通过直接电解纯水产生高纯氢气（不加碱），电解池只电解纯水即可产氢。

电解水制氢：电解水制氢中，电耗和折旧构成其主要成本。估算基准情形下碱性和PEM电解水制氢单位成本分别为21.85和25.29元/kg，电耗成本分别占总成本的86%和70%。从产能布局来看，中国和欧洲企业产能规模，主要参与者积极扩产。从出货规模来看，考克利尔竞立、派瑞氢能和隆基氢能居国内企业梯队。GGII统计，2022年我国电解水制氢设备出货量722MW（含出口同比增长106%。考克利尔竞立出货230MW，排名维持。目前全球氢气生产以化石燃料制氢为主，清洁制氢存在替代空间。未来清洁制氢方案将成为主要增量，电解水制氢产量将从2021年的不到4万吨大幅增长至6170万吨；耦合CCUS的化石燃料制氢产量将从2021年的60万吨增长至3300万吨，清洁制氢方案将成为主流。

理论分解电压：不计任何损耗，只考虑水的自由能变化(电功)，该电压用于克服电解产生的可逆电动势电解水的理论分解电压是1.23V。不过在实际操作中，由于电极极化、溶液电阻等因素，实际分解电压往往大于理论分解电压。实际分解电压：一般在1.8-2.0V左右。超电压：电流通过电极时产生极化现象，使电极电位偏离平衡值，此偏离值即为超电压。产生原因：(1)浓差极化:电极过程某些步骤迟缓，使电极表面附近的反应物离子浓度低于电解液中的浓度，电极电位偏离平衡电位。高电流密度下容易出现，但实际电解温度较高且循环，所以可忽略不计。(2)活化极化:参加电极反应的某些粒子缺少活化能来完成电子转移，使阳极上氧化反应难以释放电子，阴极上还原反应难以吸收电子，电极电位偏离平衡电位。低电流密度下容易出现。电解水制氢过程中需要的主要设备包括：电解槽、气液分离装置、补水配碱装置制氢电源及热工控制等。

灰氢是指通过化石燃料（如煤炭、石油、天然气等）燃烧或重整制取的氢气。在生产过程中，会释放大量的二氧化碳，因此被称为“灰氢”。这种制氢方式成本较低，但对环境影响较大，是目前全球主要的氢气生产方式。蓝氢是在灰氢的基础上，应用碳捕集与封存技术（CCUS），将生产过程中产生的二氧化碳捕获并封存，从而减少碳排放。虽然蓝氢的碳排放强度相对较低，但由于需要额外的碳捕集和封存技术，其生产成本较高。绿氢目前没有统一定义，国内俗称的绿氢就是可再生氢，即通过使用可再生能源(例如太阳能、风能、核能等非化石能源)制造的氢气。现阶段电解水是主要的将这些外部能源吸收并生产出氢气的方式，力争实现零碳排放。氢能在推动能源转型方面扮演着至关重要的角色。石家庄PEM电解水制氢设备产量

但该制氢方式需要消耗大量的电能，其中电价占总氢气成本的60%~80%。承德附近电解水

未来，随着各国补助力度加大与更多大型项目落地，国际电解水制氢产能或将继续成番增长。一方面，海外有较多大型规划绿氢项目储备，全球经过投资决议的万吨级电解水制氢项目已有近50项;另一方面，全球尤其欧洲各国对绿氢生产的补贴资金逐渐到位，叠加航运、化工等领域对零碳燃料与零碳原料的需求增长，或会推动2024年多项万吨级项目落地开工。结合各国项目规划、补贴进展、碳市场等多方面预测，乐观情境下，到2025年底全球(含中国)绿氢累计产能或将增长至约140万吨/年，到2030年底全球(含中国)绿氢累计产能或将增长至约1600万吨/年。承德附近电解水