光伏制氢的成本竞争力展望

国际光伏联盟助理总干事Philippe Malbranche在行业会议上指出，在光伏项目招标电价不断突破最低值的情况下，光伏制氢成本已经有望低至2美元/千克以下，竞争力大幅提升，甚至已经能够与化石燃料制氢的成本相媲美。

1 光伏电价不断创新低推动绿氢发展

行业分析机构标普全球普氏援引Philippe Malbranche的话称；目前，可再生能源电解水制氢项目成本的2/3都来自于电解水所需的能耗，另1/3则来自于电解槽。这意味着，风电、光伏等可再生能源本身的发电成本是目前绿氢生产成本的主要来源，要降低绿氢成本，重点就在于降低绿电成本。

“实际上，目前，部分国家、地区的光伏发电成本已经能够达到0.01～0.12美元/千瓦时，这一光伏发电报价已经足够让绿氢具备经济性以及大规模发展的潜力，这也让光伏制氢达到了规模化发展的‘临界点’。”Philippe Malbranche称。

以海湾地区为例，据国际可再生能源署测算，2020年初，卡塔尔电力与水电公司的光伏电站项目成交电价已低至0.0157美元/千瓦时，低廉的光伏成本已有望让海湾地区成为绿氢出口热土。

不仅如此，根据标普全球普氏2021年8月发布的一份评估报告；在澳大利亚南部地区，部分时段存在光伏发电过剩的现象，利用光伏发电生产氢气与氨气能够消耗掉过剩电力，绿氢、绿氨项目甚至抵消了部分电力消纳成本，这也让光伏制氢的经济性进一步提高。

在此情况下，随着全球电解水制氢装备制造成本逐步下降，光伏制氢成本将有望突破2美元/千克大关，降至1.5～2美元/千克的水平，较目前普遍高于3美元/千克的生产水平大幅下降。

2 化石燃料制氢竞争力“打折”

在绿氢成本不断下降的同时，化石燃料制氢的成本却有上升之势。2021年11月，行业研究机构ICIS就曾发布报告称：受天然气、煤炭价格上涨影响，欧洲多国的煤制氢以及天然气制氢成本快速上涨，进入冬季后，化石燃料制氢的生产成本约为5.5美元/千克，最高甚至突破了8美元/千克；相比之下，可再生能源制氢成本则长期稳定在4美元/千克左右。需要注意的是，2019年，国际能源署公布的数据显示，煤制氢和天然气制氢的成本基本维持在1.7美元/千克的水平，这也意味着今年化石燃料制氢的成本至少翻了一番。

不仅如此，据英国《卫报》报道：此前，澳大利亚国立大学曾发布研究显示，由于化石燃料制氢存在较高的温室气体排放量，高昂的碳排放成本和化石燃料投资搁浅风险也已经让其成本高于绿氢。另外，天然气制氢的甲烷排放问题也相对严重，为控制甲烷排放做出的努力也将进一步推高灰氢、蓝氢成本。

市场研究机构伍德麦肯兹氢能研究分析师Bridget van Dorsten近日表示：多重因素推动下，2021年，化石燃料制氢的竞争力较一年前已经显著下降，全球风光制氢的成本竞争力已有大幅提升。

3 2025年前光伏制氢成本或再降五成

在电解槽方面，据伍德麦肯兹最新发布的预测；到2025年，全球碱性电解槽制氢和质子交换膜电解槽制氢成本预计将分别下降35%和50%，固体氧化物水电解槽成本预计也将在未来6～8年里出现显著下降。该机构分析认为，电解水制氢规模、市场参与者的增加以及更高的自动化程度都将成为推动电解槽制造降本的因素。

Bridget van Dorsten表示：项目初始投资的减少将有助于降低氢气的生产成本，加上市场上愈加廉价的可再生能源采购协议和绿电利用水平，具有竞争力的可再生能源电解水制氢市场潜力已经开始释放。比如，在可再生能源资源丰富的国家，可再生能源电力成本甚至有望进一步降至0.01美元/千瓦时的水平，绿氢成本也能随之稳定在1美元/千克的水平。

随着全球各国不断扩大光伏装机量，光伏制氢项目也在不断上马，业界普遍预测，未来十年内光伏制氢市场规模将进一步扩大，甚至有望“反哺”光伏，成为推动全球光伏装机增长的新动力。

根据国际能源署发布的数据，截至2020年，全球电解水制氢产能约为30万千瓦，其中所用能源主要是可再生能源电力。另外，从目前各国已规划的绿氢新项目来看，总计约有30个国家规划了新的电解水制氢产能。预计到2026年，全球电解水制氢产能将达到1 700千瓦时，可推动可再生能源电力额外新增1 800万千瓦以上的装机量。其中，中国、智利、西班牙以及澳大利亚将成为未来五年内可再生能源制氢新增产能的主导力量，市场份额将占到全球总量的85%以上。