隨著全球?qū)稍偕茉春铜h(huán)保產(chǎn)業(yè)的重視度不斷提高，綠氫作為清潔能源的重要組成部分，市場需求持續(xù)增長。在石油煉化、交通、化工、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，綠氫的應(yīng)用逐漸增多，特別是隨著碳中和目標(biāo)的提出，綠氫在降低碳排放方面的優(yōu)勢更加凸顯，市場需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。

一、市場規(guī)模經(jīng)歷持續(xù)擴(kuò)張

在2019年至2023年的五年間，綠氫行業(yè)的市場規(guī)模實(shí)現(xiàn)了從零起步的飛躍，增長至31.76億元人民幣。展望未來，即從2024年至2028年的預(yù)測期內(nèi)，該行業(yè)市場規(guī)模預(yù)計(jì)將再次經(jīng)歷顯著擴(kuò)張，由41.21億元飆升至270.51億元，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭。這一期間，預(yù)計(jì)綠氫行業(yè)將保持高達(dá)60.07%的年平均復(fù)合增長率，彰顯出其在清潔能源領(lǐng)域中的巨大潛力和發(fā)展速度。

二、中國綠氫產(chǎn)業(yè)加速擴(kuò)張，邁向廣泛應(yīng)用時(shí)代

近年來，中國綠氫產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了前所未有的快速增長，標(biāo)志著該產(chǎn)業(yè)正逐步從示范階段向廣泛應(yīng)用階段邁進(jìn)。據(jù)調(diào)研報(bào)告進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，僅2023年1月至11月期間，中國就新增了64個(gè)綠氫項(xiàng)目，總投資額高達(dá)4,100億元以上，預(yù)計(jì)全面投產(chǎn)后將新增年綠氫產(chǎn)能234.7萬噸。這一數(shù)據(jù)不僅彰顯了綠氫產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展態(tài)勢，也預(yù)示著其在未來能源結(jié)構(gòu)中的重要地位。

內(nèi)蒙古，憑借其得天獨(dú)厚的風(fēng)能、太陽能資源，加之政府強(qiáng)有力的政策支持和廣闊的消納市場，已然成為綠氫產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍區(qū)域。在該時(shí)段內(nèi)，內(nèi)蒙古新增的綠氫項(xiàng)目數(shù)量高達(dá)37個(gè)，占全國新增項(xiàng)目總數(shù)的57.8%，投資總額更是占據(jù)了全國總投資的57.6%，達(dá)到了2363.8億元。這一成績不僅凸顯了內(nèi)蒙古在綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的領(lǐng)先地位，也為其后續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

展望全年，2023年中國綠氫產(chǎn)業(yè)的新增項(xiàng)目累計(jì)達(dá)到74個(gè)，總投資額突破4,700億元大關(guān)，預(yù)計(jì)新增年產(chǎn)能將達(dá)到280萬噸。而隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2024年底，中國綠氫項(xiàng)目的數(shù)量有望超過100個(gè)，進(jìn)一步加速綠氫產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；⑸虡I(yè)化進(jìn)程。

三、集成技術(shù)提升綠氫經(jīng)濟(jì)性

然而，當(dāng)前中國綠氫產(chǎn)業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，以示范項(xiàng)目為主。面對可再生能源發(fā)電的間歇性問題，電解槽的連續(xù)運(yùn)行受到一定限制，部分項(xiàng)目不得不依賴市電以維持生產(chǎn)，這不僅增加了成本，也影響了氫氣的綠色屬性。為解決這一問題，業(yè)內(nèi)積極探索創(chuàng)新模式，如利用富余風(fēng)光電力和低谷電力制氫，通過仿真模擬實(shí)現(xiàn)風(fēng)光氫儲(chǔ)氨一體化高效運(yùn)行。

在風(fēng)光電力輸出較低時(shí)，項(xiàng)目可靈活調(diào)整制氫機(jī)組運(yùn)行，逐步停用常規(guī)制氫機(jī)組，以匹配負(fù)荷變化。同時(shí)，可靠電源確保合成氨設(shè)備的連續(xù)生產(chǎn)，其調(diào)節(jié)范圍廣泛，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)整。此外，項(xiàng)目還制定了詳細(xì)的控制策略，根據(jù)風(fēng)光電力輸出、用電負(fù)荷、儲(chǔ)能和儲(chǔ)氫容量的差異進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。在極端情況下，當(dāng)風(fēng)光電力不足以滿足最低負(fù)荷需求時(shí)，項(xiàng)目將購入低谷電力以維持合成氨裝置的最低安全負(fù)荷，確保全年運(yùn)行需求的基本滿足。這些創(chuàng)新舉措不僅有效解決了可再生能源發(fā)電間歇性問題對綠氫生產(chǎn)的影響，還進(jìn)一步提升了綠氫的經(jīng)濟(jì)性和綠色屬性，為中國綠氫產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。

四、綠氫前景廣闊，預(yù)計(jì)2030年經(jīng)濟(jì)性將具競爭力

綠氫在氫能領(lǐng)域的滲透率預(yù)計(jì)將迎來顯著提升，特別是在2030年前后，其經(jīng)濟(jì)性將達(dá)到與傳統(tǒng)能源競爭的水平。2023年，中國氫氣供應(yīng)總量已躍升至3,541萬噸，同比增長1.9%，其中煤制氫仍占據(jù)主導(dǎo)地位（64.6%），而電解水制氫則保持穩(wěn)定增長，年產(chǎn)能達(dá)到45萬噸，實(shí)際產(chǎn)量約30萬噸。值得注意的是，綠氫雖然目前占比僅為0.3%，但產(chǎn)量已達(dá)9.3萬噸，顯示出強(qiáng)勁的增長潛力。

根據(jù)市場調(diào)研報(bào)告指出，根據(jù)國家發(fā)改委的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，可再生能源制氫量目標(biāo)設(shè)定為每年10至20萬噸，旨在成為新增氫能消費(fèi)的重要組成部分。隨著風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2028年，中國綠氫產(chǎn)量將大幅攀升至116.8萬噸。在全球減碳的大背景下，綠氫的政策環(huán)境與發(fā)展條件均十分優(yōu)越，而其經(jīng)濟(jì)性的提升則成為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的關(guān)鍵。

目前，不考慮政府補(bǔ)貼和碳收益的情況下，綠氫的生產(chǎn)成本約為29.9元/千克。然而，當(dāng)這一成本降至20元/千克以下時(shí)（預(yù)計(jì)2030年可實(shí)現(xiàn)），電解制氫將展現(xiàn)出相對于化石能源制氫的顯著競爭優(yōu)勢。國際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）更是預(yù)測，到2050年，可再生能源制氫的成本將大幅降低至7.12元/千克，使得風(fēng)光耦合制氫成為進(jìn)一步優(yōu)化電力成本的重要途徑。

五、通過風(fēng)光耦合進(jìn)一步優(yōu)化制氫電力成本

光伏與風(fēng)電領(lǐng)域的發(fā)展也為綠氫產(chǎn)業(yè)提供了有力支持。2023年光伏行業(yè)經(jīng)歷了價(jià)格波動(dòng)后趨于穩(wěn)定，全年硅料價(jià)格下降顯著，光伏LCOE（平準(zhǔn)化度電成本）持續(xù)下降。特別是在不同等效利用小時(shí)數(shù)下，地面光伏電站的LCOE均較2021年有明顯降低，預(yù)示著光伏電力的經(jīng)濟(jì)性不斷增強(qiáng)。而風(fēng)電方面，隨著技術(shù)進(jìn)步和成本降低，陸上及海上風(fēng)電的LCOE均呈現(xiàn)下降趨勢，進(jìn)一步提升了風(fēng)能的競爭力。

風(fēng)光氫儲(chǔ)一體化的模式則通過合理配置風(fēng)光資源，有效平衡了電力輸出的波動(dòng)，提高了設(shè)備的利用效率，降低了電價(jià)綜合成本。這一模式不僅有助于提升綠氫的經(jīng)濟(jì)性，還為實(shí)現(xiàn)清潔能源的可持續(xù)發(fā)展提供了重要路徑。隨著綠氫制取對電價(jià)成本敏感性的提高，光伏與風(fēng)電LCOE的下降將顯著推動(dòng)綠氫的應(yīng)用與發(fā)展。

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