制氢与氢气价格对比
氢气成本 元 立方
氢气成本元立方氢气是一种清洁、高效、可再生的能源,赢得了越来越多的关注和重视。
目前,中国已经建成了一批氢能产业基地,以及一些氢能装备制造企业。
然而,氢气的成本一直是氢能发展的一个瓶颈。
那么,氢气的成本到底是多少呢?首先,我们需要了解氢气的生产方式。
目前主要有三种生产方式:热化学法、电解法和生物法。
其中,电解法是目前商业应用最广的生产氢气的方式,而且未来也将是氢气生产的主流方式。
电解法将水分解成氢气和氧气,需要使用电力驱动反应,因此氢气的生产成本与电力价格和气体制氧的能耗有关。
那么,氢气的成本是多少呢?一般而言,氢气的成本分为生产成本和送气成本。
生产成本是指将水电解成氢气的成本,从技术角度来看,目前生产氢气的成本在1.5-5元/立方米之间,这个价格会根据不同生产技术进行浮动。
而随着氢气生产技术的不断完善和产量的不断增加,氢气的生产成本也有望进一步降低。
送气成本则是指氢气从氢气生产基地运往使用场所的成本,这个成本因为物流、人力、设备和工艺等多种因素而异,一般此类成本约为生产成本的1/3。
换言之,氢气的成本主要取决于氢气的生产技术和能源成本,以及送气成本等因素。
此外,氢气的成本还受到政策的影响。
为了推动氢能产业的发展,政府在税收、财政补贴、用能政策等方面进行了大力支持。
这些政策不仅可以帮助降低氢气的生产成本,还可以推动氢气的应用市场进一步扩大。
综合来看,目前氢气的成本仍然较高,但随着技术的进步、政策的支持和市场的扩大,氢气的成本有望进一步降低。
同时,氢能源具有丰富的来源(如太阳能和水能等),并且是一种极其清洁的能源,未来几十年内,氢气生产和应用的规模和市场前景仍将十分广阔。
我国各种制氢技术的成本有多高?
我国各种制氢技术的成本有多高?
主要制氢方式的氢气成本中,煤制氢成本最低,约8~10元/kgH2,其中CAPEX占比接近50%,燃料成本占15%~20%。
天然气制氢成本约12元/kgH2,其中燃料成本是成本构成的主要部分,占比达45%~75%。
电网制氢因电价过高,经济可行度较低,且我国以煤电为主的特点使电网制氢的碳排放强度大,单位质量氢气碳排放为天然气制氢的3倍以上。
可再生能源制氢成本约20元/kgH2,电的成本占总成本约60%,CAPEX占约34%。
除此之外,预计大规模的工业尾气制氢的氢气成本约为11.3元/kgH2,6000m3/h制氢规模的甲醇制氢,在甲醇价格为3元/kg的情况下的氢气成本约21.3元/kgH2。
整体而言,制氢成本的顺序为:煤制氢<工业尾气制氢<天然气制氢<可再生能源制氢<甲醇制氢<电网制氢。
标签:制氢方式氢气成本煤制氢。
制氢装置国内外对比
制氢装置国内外对比制氢装置这个话题,哎呀,可真是个热门话题。
想想吧,氢气不仅是个小家伙,轻得像羽毛,还能成为未来能源的“明星”。
国内外对这玩意儿的研究和发展,那可是一场精彩的对决,简直是“你追我赶”,热闹得很。
先说说国外的那些老大哥们。
美国、德国、日本等国家,在这方面可谓是走在了前头。
他们的制氢技术就像一部好莱坞大片,特效满满,创意无限。
比如,美国的制氢装置,基本上是靠电解水的方法,利用清洁能源,嘿,这样既环保又省心。
德国呢,更是玩得高端,居然把风能、太阳能都用上了,真是好花招!人家甚至还有个“氢能战略”,目标明确,搞得很有计划。
日本也不甘示弱,他们在氢能的储存和运输上,简直是妙手生花,搞出了一些小黑科技,令人眼前一亮。
想想都觉得,国外的制氢装置就像是参加奥运会,实力强劲,频频夺金。
可别以为国内的技术就差了,嘿嘿,咱们可是一点也不逊色!在制氢方面,咱们最近可是发力十足。
尤其是电解水制氢这块,技术上是逐渐成熟。
很多地方已经开始建设大规模的制氢设施,真是像春笋般冒出来。
咱们的制氢装置也有自己独特的魅力。
比如,国内很多企业瞄准了生物质制氢,利用农业废弃物来生产氢气,既环保又节约,真是两全其美。
说到这里,心里不禁感慨,咱们的智慧也是杠杠的,绝对不容小觑。
说到制氢装置的效率,国外的一些技术确实高得让人咋舌,简直就是“牛气冲天”。
但是国内也在不断追赶,努力提升效率。
有些小企业也在玩创新,搞一些小型化的制氢装置,方便灵活。
嘿,这种“灵活机动”的打法,倒是有点“见缝插针”的意思。
大家都知道,氢气是个好东西,能做燃料电池,能做汽车动力,能用于工业,这个市场潜力可是大得很。
想想未来,氢气车在街上跑,路边充氢站一字排开,场面简直太美妙了!不过,制氢装置可不只是技术上的比拼,还牵扯到和市场环境。
国外的相关部门往往会给点支持,像是打了一针“强心剂”,这可真是让企业如虎添翼。
而国内这方面的也在不断优化,虽然起步稍晚,但势头也不小。
氮气,氢气,氨气,甲烷的价格
N2:245元每瓶,氮气瓶40L,内部压力为12.5MPa
H2:450元每瓶 氢气瓶40L,内部压力为12.5MPa(近似)
NH3::2300元/吨=0.04元/mol(氨气真的是白菜价。。。)近似)
反应器:5000L的反应器价格约一万左右。按照每升2块的价格计算。
每摩尔的价格可有PV=NRT计算:
40L钢瓶,12.5MPa,常温下的物质的量为:200mol
N2: 1.2元/mol
H2: 2.2元/mol
CH4: 8元/mol
上面所查的价格应该是实验室购买的价格,工业价格按其一半算。
最终计算所用价格:
N2:0.6元/mol
H2:1.1元/mol
NH3:0.04元/mol
CH4:4元/mol
反应器造价:2元/L
PS: 上述价格可根据计算结果适当调整,固定成本投资和原料损失最好在同一数量级上,通过调节反应器造价得到。
不同制氢路径的成本比较
1.煤/天然气制氢成本较低,采取CCUS技术有望成为长期制氢路径煤制氢和天然气制氢属于化石能源制氢,是现阶段发展较为成熟、应用较为广泛的制氢方式。
煤制氢以煤气化制氢为主,煤气化以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。
一台投入2000吨/天的煤气化炉,可提供1560-2340kg/天氢气。
天然气制氢的方式较多,包括天然气水蒸气重整制氢、绝热转化制氢、部分氧化制氢、高温裂解制氢、自热重整制氢以及脱硫制氢等技术路线,其中SMR工艺发展较为成熟。
SMR的工作原理是将脱硫后的天然气和蒸汽引入反应器,加热燃烧天然气和多余的空气,天然气被转化为氢和一氧化碳,然后通过水煤气变换反应器和变压吸附器将一氧化碳转化为二氧化碳,随后将氢气从合成气中分离出来。
煤制氢和天然气制氢成本构成比例差异较大。
天然气制氢的成本主要是天然气,占比超过70%,燃料气、制造费用等其他成本占比相对较低。
煤气化制氢的成本中占比最大的是煤炭,占比为36.9%;由于需要采取部分氧化工艺,氧气为占比第二高的成本,占比达到25.9%;煤制氢需要大型气化设备,一次性投入较高,较为依赖规模化摊低固定成本。
经过测算,煤炭价格在450-950元/吨时,煤制氢价格介于9.73-13.70元/kg;天然气价格在1.67-2.74元/m3时,天然气制氢价格介于9.81-13.65元/kg。
煤制氢和天然气制氢均易受到主要原材料价格波动的影响,考虑到我国煤炭产量较为充足,天然气对外依存度较高,在我国大部分地区煤制氢更易于具备规模经济性。
CCUS技术长期降本空间足,煤制氢/天然气制氢配套CCUS有望成为长期制氢的路线。
煤制氢和天然气制氢的碳排放均较大,利用二氧化碳捕集、封存和利用(CCUS)技术可以有效降低生产过程的碳排放水平,减排比例可达到90%以上。
采用CCS和CCU技术后,煤制氢的成本分别增加10%和38%,即煤炭价格为450元/吨时,氢气成本约上升至约14.4元/kg,若考虑到碳税,采用CCS和CCU技术的煤制氢的生产成本可能会具有优势。
不同原料制氢成本分析
元/吨 9000 11000 13000 15000 17000 19000 21000 23000 25000 27000
中国石化集团公司经济技术研究院
Economics & Development Research Institute (EDRI), SINOPEC
4000
180
6.5 6.0
3500
3000
煤制氢 干气制氢 天然气制氢
5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5
140 120
原煤价格(元/吨)
2500 100 2000 80 1500
2.75元/Nm3
2.0 1.5 1.0
60美元/桶 885元/吨 40美元/桶
60 40 20
1000
1.94元/Nm3
495元/吨
中国石化集团公司经济技术研究院
Economics & Development Research Institute (EDRI), SINOPEC
• 干气制氢成本与天然气制氢成本对比: • 当原油价格为60美元/桶时,干气制氢成本加 回报值约为15609元/吨,相同成本下对应天然气 制氢的天然气价格为2.75元/Nm3。 • 当油价在60美元/桶左右时,天然气制氢与干气制 氢相比成本相当。当原油价格处于高价位 (80~100美元/桶)时,相同成本对应天然气价格 为3.6~4.3元/Nm3,此时天然气制氢与干气制氢相 比具有一定的竞争力。
中国石化集团公司经济技术研究院
Economics & Development Research Institute (EDRI), SINOPEC
• 煤制氢投资强度大大高于干气制氢装置,考虑到 投资的机会成本,比较分析时采用成本加投资回 报(ROI)的方法进行对比,投资回报率按10% 考虑。 • 制氢完全成本+回报每增加1000元/吨时,煤制氢 对应原料煤价增加130元/吨,天然气制氢对应天 然气价格增加0.26元/M3,干气制氢对应原油价格 增加6.8美元/桶,重油制氢对应原油价格增加6.1 美元/桶。
甲醇制氢 成本
甲醇制氢成本
甲醇制氢成本是指通过甲醇重整反应,将甲醇转化为氢气的过程中所需的成本。
甲醇制氢技术是一种较为成熟的氢气生产技术,具有生产成本低、能源资源丰富等优点,因此在工业、能源化学等领域得到广泛应用。
甲醇制氢的成本主要包括原料成本、工艺能耗成本、设备投资成本、运营和维护成本等几个方面。
其中,原料成本是甲醇制氢成本的主要组成部分,占比约60%左右。
而工艺能耗成本、设备投资成本和运营和维护成本则分别占比约20%左右。
在甲醇制氢的成本中,原料成本是最为重要的因素。
目前市场上的甲醇价格波动较大,但总体上是比较稳定的。
而工艺能耗成本则受到生产工艺、设备水平等因素的影响。
在设备投资成本方面,甲醇制氢设备的投资较大,但由于生产规模效应的存在,单位氢气生产成本可以得到有效降低。
运营和维护成本则主要包括能源消耗、设备维护等多个方面。
总体来说,甲醇制氢成本相对较低,但也受到多个因素的影响。
在未来,随着新能源技术的发展和氢气需求的增加,甲醇制氢技术的应用前景将更加广阔。
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制氢及氢气价格对比
大型制氢
天然气水蒸 汽重整制氢
小型制氢、 电解水方法 高纯氢
中小型制 氢
甲醇水蒸汽 重整制氢
氢气品质要求:
GT 纯度 总烃类 氮气 ≤5ppm(v) ≥99.999%(v) PPP公司 ≥99.9995%(v) 不可检测 5ppm max ≤0.06(vol %) DEI公司 ≥99.9(vol %)
无废水、无废液 废水:含盐、含油污水废气:转化炉、 废气较少:主要是变压吸附的排放气 环境 除氧气、安全阀排出的废气废渣:催 有少量废渣:更换催化剂及吸附剂,更换周 保护 化剂、吸附剂所排出的废渣噪音:压 期较长(通常催化剂2.5年以上,吸附剂10年 缩机、转化炉、泵发出的噪音 以上)
成本分析:
(1200Nm3/h电解制氢、甲醇制氢和天然气制氢投资成本和运行成本对比(不包括土建))
1.大部分原料反应本质为部分氧化反应,控速步骤已成为快速部分氧化 天然气绝热转 反应,较大幅度地提高了天然气制氢装置的生产能力。 2. 该新工艺具有流程短和操作单元简单的优点,可明显降低小规模现场 化制氢 制氢装置投资和制氢成本。 天然气经高温催化分解为氢和碳。其关键问题是,所产生的碳能够具有 天然气高温裂 特定的重要用途和广阔的市场前景。否则,若大量氢所副产的碳不能得 解制氢 到很好应用,必将限制其规模的扩大。
甲醇的蒸汽重组方案
原料价格相对低廉,投 资规模小,运行成本低, 运行成本比天然气法略 装置简单,开车后受外 高。 界影响小,开停车方便, 工艺简单
制氢方案优劣对比
制作工艺 优点 缺点 投资规模大,工艺复杂, 操作难度大,安全性差, 2000Nm3/h以下时无规 模优势,从长远看,天 然气价格有上升趋势, 运行费用将来会逐渐增 加,日后的运行成本相 对于甲醇制氢并无优势
不同原料制氢成本分析
不同原料制氢成本分析制氢是一种常见的氢能应用技术,它可以用于能源存储、电力供应和燃料驱动等领域。
制氢的成本主要由原料成本、能源消耗和设备运营维护成本等因素决定。
不同的原料制氢的成本也会有所差异。
本文将对常见的几种原料制氢的成本进行分析,包括水电解制氢、天然气重整制氢和生物质制氢。
首先,水电解制氢是一种常见的制氢方法。
水电解制氢通常使用电能将水分解成氢气和氧气。
这种方法的成本主要包括电力成本和设备运营维护成本。
根据不同地区的电力价格和设备效率,电力成本可以有所差异。
设备运营维护成本包括设备的维护、检修和更换等费用,这些费用主要与设备的运行时间和频率有关。
总体而言,水电解制氢的成本相对较低,但需要大量的电能,如果使用来自化石燃料的电力,则会产生大量的二氧化碳排放。
其次,天然气重整制氢是一种基于天然气的制氢方法。
这种方法利用天然气中的甲烷通过重整反应产生氢气和二氧化碳。
天然气重整制氢的成本主要包括天然气成本和设备运营维护成本。
天然气成本主要取决于天然气价格,受市场供求关系和供应地区等因素影响。
设备运营维护成本与水电解制氢类似,也与设备的运行时间和频率有关。
天然气重整制氢具有较高的成本,但相对水电解制氢而言,其碳排放要低得多。
最后,生物质制氢是一种利用生物质材料制氢的方法。
生物质制氢通常使用生物质材料通过气化等方式产生氢气。
这种方法的成本主要包括生物质材料成本和设备运营维护成本。
生物质材料成本受生物质的供应、成本和种类等因素影响。
设备运营维护成本与前述方法类似。
生物质制氢的成本较高,但具有较低的碳排放量和更可持续的特点。
综上所述,水电解制氢、天然气重整制氢和生物质制氢都是常见的制氢方法,它们的成本因素主要包括原料成本、能源消耗和设备运营维护成本等。
水电解制氢成本相对较低,但电能消耗较高;天然气重整制氢成本较高,但碳排放较低;生物质制氢成本也较高,但具有较低的碳排放和更可持续的特点。
在实际应用中,可以根据不同地区的资源禀赋和环境要求选择合适的原料制氢方法。
氢气的价格多少钱一吨
氢气的价格多少钱一吨氢气是一种非常重要的化学物质,广泛应用于各个领域,包括能源、化工、电子等。
随着环境保护意识的增强和可再生能源的发展,氢气作为一种绿色能源开始受到更多关注。
那么,氢气的价格到底是多少钱一吨呢?接下来,我们就来探讨一下这个问题。
首先,氢气的价格受到多个因素的影响,包括生产成本、供需关系、交通和储存成本等。
一般来说,氢气的生产成本主要包括电力和水的成本。
氢气可以通过电解水来制取,但是电解水需要消耗大量的电力,因此电力的成本对于氢气的价格起着至关重要的作用。
此外,水的成本也对氢气的价格有一定的影响,如果水资源紧缺,则制取氢气的成本相对较高。
其次,供需关系是影响氢气价格的另一个重要因素。
目前,氢气的需求相对较低,但是随着可再生能源的发展以及环境污染的严重性,人们对氢气的需求有望逐渐增加。
同时,氢气的生产也面临一些挑战,比如储存和运输成本较高等。
因此,在供需关系不平衡的情况下,氢气的价格可能会较高。
此外,氢气的价格还受到交通和储存成本的影响。
氢气是一种具有高能量密度的气体,因此储存和运输都需要一定的成本。
目前,氢气的运输一般使用压缩氢气或液氢的方式,都需要特殊的储罐和设备,这些设备的成本也会直接影响氢气的价格。
综上所述,氢气的价格受多种因素的影响,包括生产成本、供需关系以及交通和储存成本等。
根据不同地区和不同供应商,氢气价格也会有所差异。
目前来看,氢气的价格相对较高,但随着技术的进步和需求的增加,氢气的价格有望逐渐下降。
总的来说,氢气作为一种环保的绿色能源,具有广阔的应用前景。
随着技术的进步和成本的降低,氢气的价格有望越来越合理,进而推动氢气在各个领域的更广泛应用。
我们期待未来氢气能够成为替代传统能源的重要选择,为人类创造更加绿色、清洁的生活环境。
核电站采用外购氢气与自制氢气的优劣分析
核电站采用外购氢气与自制氢气的优劣分析摘要:目前国内大多数大功率的发电机基本上采用水氢氢冷却方式,即用水冷却发电机定子线棒,氢气冷却发电机定子铁芯和转子。
但氢气的缺点是渗透性强,容易从设备中泄漏出来,其次是氢气与氧气、空气混合后的爆炸范围广,有爆炸危险,所以对于电厂来说,氢气的使用是效益与风险并存的。
现我们从工艺流程,系统成本以及安全方面对外购氢气与自制氢气系统的优劣进行比较,文中主要以福建福清3、4号机组与海南昌江1、2号机组的供氢系统为例进行分析。
关键词:核电站;氢气系统;安全氢气系统作为核电厂气体系统的重要组成部分,对核电厂安全稳定运行起着至关重要的作用。
现下文就是根据福清3、4号机组(外购氢气)与海南昌江1、2号机组(自制氢气)为例,从工艺流程、系统成本以及安全方面对这两种供氢方式进行分析。
1、氢气供应系统的类型与现状目前国内大型电厂(包括火电厂、核电站等)主要的供氢方式有两种。
①.外购氢气:外购氢气主要是通过采购外来氢气,然后充注至电厂的贮存区域,待下游用户需要使用时直接输送至用户即可。
②.自制氢气:自制氢气主要是电厂采购制氢设备,由电厂自己生产氢气以满足电厂的运行需要。
第一种方式对外部依赖较大,有一定的运输成本,但是系统比较简单,日常维护较少;第二种对外部依赖较少,基本不存在运输成本问题,但是系统对工艺要求相对复杂,日常运行维护水平较高。
下面是列举了一些目前国内部分核电站氢气系统的供应模式:表1 国内部分核电站的氢气供应方式由上表可知,我国目前核电站氢气的供应方式外购和自制的都有采用,现我们根据实际情况对这两种方式进行分析。
2、方案分析2.1工艺流程对比(1)外购氢气主要是从专门生产氢气的厂家进行采购,然后运输至现场充注至现场的氢气储罐,待下游用户需要使用氢气,直接输送至下游即可。
这种供氢方式工艺流程简单,操作方便。
但是在进行氢气充注的过程中需要防止氢气泄漏带来的风险。
按福清3、4号机组设计,现场安装有4个40m3氢气储罐,将4个氢气储罐充注至正常备用状态(运行压力为3.0MPa)正常需要4小时左右。
氢燃料一公斤多少钱
氢燃料一公斤多少钱氢燃料作为一种清洁能源备受关注。
众所周知,化石燃料对环境的影响是巨大的,导致了全球变暖和大气污染等问题。
在这样的背景下,人类对于替代能源的需求日益迫切,而氢燃料作为一种高效、环保的选择受到了广泛关注。
那么问题来了,氢燃料一公斤多少钱?事实上,目前氢燃料市场还处于初级阶段,尚未形成规模化生产和销售。
因此,氢燃料的价格相对较高。
根据市场调研数据,目前氢燃料的价格在每公斤10美元到20美元之间,折算成人民币大约是70元到140元。
这个价格相对于传统燃料来说还是较高的,但是随着技术的进步和规模效应的发挥,相信氢燃料的价格会逐渐下降。
目前,氢燃料主要应用于交通运输领域,例如氢燃料电池汽车。
氢燃料电池汽车是一种以氢气为燃料,通过氧化还原反应产生电能驱动电动机的车辆。
它与传统的内燃机汽车相比,具有零排放、高效能、长续航里程等优势。
然而,由于氢燃料电池汽车的制造成本较高,导致其售价相对较贵。
根据目前市场情况,氢燃料电池汽车的价格一般在30万元到150万元之间,较为昂贵。
除了交通运输领域,氢燃料在其他领域也有广泛的应用前景。
例如,氢燃料电池可以用于家庭能源系统,将太阳能和风能等可再生能源转化为氢燃料以供家庭使用。
同时,氢燃料还可以用于工业生产过程中的能源供应。
由于氢燃料的环保和高效性能,在未来的可持续发展中有望扮演重要的角色。
总的来说,氢燃料作为一种清洁能源,其价格目前还处于较高水平。
但随着技术进步和市场规模的扩大,相信氢燃料的价格将会逐渐下降。
此外,通过氢燃料电池汽车等应用,氢燃料有望在交通运输领域发挥更大的作用。
随着时间的推移和技术的成熟,相信氢燃料的价格将会更加亲民,成为人类替代传统化石燃料的重要选择,为可持续发展做出积极贡献。
综上所述,氢燃料的价格目前较高,但其广泛的应用前景和环保的特点使得它成为人类努力推动可持续发展的重要选择。
随着技术和市场的发展,相信氢燃料价格会逐渐下降,并逐渐普及到更多领域。
天然气制氢成本测算
天然气制氢成本测算天然气制氢成本测算随着人们对可再生能源和碳中和的需求增加,氢能作为一种清洁能源备受关注。
而天然气制氢作为一种主要的氢能产生途径,其成本测算就成为人们关注的一个重要问题。
本文将从多个方面深入探讨天然气制氢的成本测算,以帮助读者更全面、深刻地理解这一主题。
1. 了解天然气制氢的基本原理天然气制氢是利用天然气作为原料,在适当的工艺条件下分解为氢气和二氧化碳的过程。
该过程可以通过热解、催化转化等方法来实现。
2. 成本测算的主要因素在进行天然气制氢成本测算时,需要考虑以下几个主要因素:a. 原料成本:天然气作为制氢的原料,其成本将直接影响制氢的总成本。
b. 能源成本:制氢过程中需要消耗大量的能源,如电力或燃料,能源成本的高低会对总成本产生重要影响。
c. 生产设备和工艺:制氢所需的生产设备和工艺技术不同,其投资和运营成本也会对总成本产生影响。
d. 碳捕集与利用成本:天然气制氢会产生二氧化碳,如何减少和处理二氧化碳的成本也需要考虑在内。
e. 运输和储存成本:氢气的运输和储存需要特定的设备和技术支持,相关成本也应纳入考虑。
3. 成本测算方法成本测算方法可以根据具体情况选择,一般包括以下几种:a. 基于固定资产投资的成本测算方法:通过计算投资回收期、净现值等指标来测算制氢成本。
b. 基于能源消耗的成本测算方法:通过估算能源消耗量来计算制氢成本。
c. 基于生产规模的成本测算方法:通过建立成本曲线,根据不同规模的生产来估算制氢成本。
d. 基于碳捕集与利用成本的成本测算方法:通过考虑二氧化碳捕集与利用的成本来计算制氢成本。
4. 个人观点和理解在我看来,天然气制氢作为一种可行的氢能产生途径,其成本测算一直是一个复杂而关键的问题。
在进行成本测算时,需要综合考虑各种因素,制定合理的成本测算方法。
我认为未来随着技术的进步和经验的积累,天然气制氢的成本会逐渐降低,从而推动氢能产业的发展。
总结回顾:通过本文的探讨,我们深入了解了天然气制氢成本测算的重要性和方法。
天然气制氢技术及经济性分析
天然气制氢技术及经济性分析随着全球对清洁能源的需求日益增长,氢能作为一种无污染、高效的能源形式,正逐渐受到广泛。
天然气制氢技术作为一种重要的制氢途径,在能源转型和新能源发展过程中具有重要意义。
本文将对天然气制氢技术及其经济性进行分析和探讨。
天然气制氢技术主要是通过化学反应将天然气转化为氢气。
最基本的反应过程包括天然气和水蒸气的催化转化、蒸汽重整和部分氧化等。
这些反应过程均需要催化剂的参与,常用的催化剂包括镍、铂和钯等贵金属催化剂以及一些贱金属催化剂。
在天然气制氢技术中,蒸汽重整是最常用的方法,其反应温度一般在700-1000℃之间,反应压力为1-5bar。
该方法的优点是工艺成熟、产氢量大,但也存在耗能较大、催化剂易中毒等问题。
部分氧化法相对于蒸汽重整法具有较低的能耗和较高的氢气选择性,但反应条件较为苛刻,需要高温高压条件,对设备要求较高。
对于天然气制氢技术的经济性分析,主要考虑原料成本、设备投资、运行成本、氢气售价等因素。
在原料成本方面,天然气价格相对稳定,但在设备投资和运行成本方面,蒸汽重整法由于工艺成熟、设备简单,具有较大优势。
不同地区、不同企业的氢气售价也存在差异,需结合实际情况进行考虑。
在对比不同天然气制氢技术的优缺点时,可以根据具体情况选择最合适的方法。
例如,对于产氢量大、对氢气纯度要求不高的场景,可选用蒸汽重整法;对于耗能低、规模较小的场景,可选用部分氧化法。
同时,对于不同地区和企业,也可以根据自身特点和市场需求进行选择。
经济因素对天然气制氢技术选择的影响主要体现在以下几个方面:原料成本:天然气是制氢的主要原料,其价格波动会对制氢成本产生直接影响。
在选择制氢技术时,需要考虑不同地区的天然气价格差异,以便选择具有竞争力的制氢方案。
设备投资和运行成本:不同制氢技术的设备投资和运行成本存在较大差异。
对于大型制氢项目,需要充分考虑设备投资规模和运行维护成本;对于小型项目,则需要考虑设备机动性和适应性。
电解水制氢到底有啥优势
电解水制氢到底有啥优势尊敬的各位领导,各位专家,各位朋友,大家上午好。
非常荣幸能够被邀请来参加2019年氢能发展与技术大会。
我下面给大家粗略的介绍一下关于氢能发展,把主要的方面放在电解水方面,氢能可能是我们人类终极的能源,这个观点也被普遍的认可。
我今天的报告是“氢能发展及电解水制氢”,主要是集中在目前的现状,我们的挑战以及前景。
第一部分氢能发展的必要性我们首先讲氢能的发展的必要性。
我们知道尤其我们现在的运输、汽车、船舶,我们烧的就是汽油和柴油,烧汽油和柴油,那就排放出了二氧化碳、一氧化碳、氧化氮、氧化硫等等污染物到我们的大气中,造成了污染,对我们人类的可持续发展造成了威胁。
我们看看针对这种情况,目前世界各个国家都在发展新能源,我们知道人类未来的能源就是太阳能、风能、水电能、生物能、地热能等等。
刚才任秘书长说,我们目前的石油,就是我们说的化石能源,我专门有一个报告关于化石能源的现状,就是说这个化石能源按照目前的燃烧速度的话,包括天然气、石油、碳以及核电,最多能够烧200-300年。
所以发展新能源,利用太阳能、风能、电解能、生物能等等产生电能,将是我们未来的终极能源,以氢气或者是液态的氢气、气态的氢气为主要能源的载体是氢能经济的可持续发展的必然。
我们知道这个里边氢气作为一个载体,就要牵扯到电化学能源的存储和储存的技术,它在氢能利用中发挥中心的作用,核心的作用。
从太阳能、风能以及水电能,发电以后产生的电能,通过电化学的方法制氢,产生氢气把它储存起来,因为太阳能、风能,这些能都是我们的气候影响的。
比如说太阳能,今天没有太阳,产生的电能就少,它这个能源是一种随着气候的波动而变化的能源,所以说这种能源在以前就把它叫做垃圾能源,但是现在由于我们有储能技术,随着技术的发展要充分的利用起来。
最重要的一个方法就是把它储起来,储起来我们可以通过电化学的方法,把它产生的电能变成氢气,然后用氢气通过燃料电池产生电,再驱动我们的汽车运输,这种电我们叫是一种可携带的电,而不是可携带的电。
制氢成本分析
扣除年度平均费用后生产氢气的收入:投资回报年限年1.8一次设备投入877万元,年运行成本2045,000元考虑氢气压缩机的回报年限年2.58设备总投资1277万,年运营成本2045,000元设备回本后年利润万元/年495.5一般电解制得的氢纯度可达99.9%,再通过净化装置净化,可获得99.999%的高纯度氢气,完全可以满足加氢用氢的需要。
1千克氢气是11.2立方米,在市场上的售价为40至60元,相当于每立方米3.57至5.36元。
经过纯化处理,电解水制氢设备生产的氢气纯度较高,出售价格较贵。
每罐装容量为5m³的高纯氢售价为35元/罐,相当于每立方米售价为7元。
出厂价格在3.5到4元每立方米之间。
目前在电解水制氢过程中产生的氧气通常被排放。
这主要是基于以下几个方面的原因:(1)目前市面上大多数的氧都是采用空气分离法,生产成本低廉;而用来采集氧的压缩机造价昂贵,回收费用也比较高;氧的成本较低,但其经济效益并不理想。
(2)氢气和氧气同时生产并存储存在严重的安全风险,通常不符合安全部门的审查要求。
4.2.2结果分析根据核算结果,新建一个每小时处理1000立方米的碱性电解水制氢设备,需要一次性投入877万元,投资回报期为1.8年。
购买氢气压缩机需要投入1277万元,并在2.58年内实现投资回报。
系统每年的运营费用为204.5万元,其中电费成本占比高达85%,实现回本后,年利润达到495.5万元。
电价低于0.3元/千瓦时,碱性电解水制氢能够获利。
此外,需要考虑储存和运输等环节对氢气生产成本的影响。
输送成本占总成本的30%,可以考虑通过管道进行短途运输。
将输送到距离为50到100公里以内的居民用户或化工厂进行就近消纳。
结论经测算,新建一套规模为1000m3/h的碱性电解水生产装置,需一次性投资877万元,投资回收期为1.8年。
该公司将投资1277万元购置一台氢压缩机,并在2.58年的时间内收回成本。
氢气多少钱一公斤
氢气多少钱一公斤随着氢能源的发展和应用逐渐成熟,氢气的价格也成为人们关注的焦点。
氢气是一种无色、无味、无毒的气体,其燃烧后只产生水,是一种非常环保的能源。
目前,氢气被广泛用于燃料电池、化学工业、制药工业等领域。
那么,究竟氢气的价格是多少呢?一公斤的氢气需要多少钱呢?本文将对氢气的价格进行探讨。
首先,氢气的价格受到多个因素的影响。
其中,供需关系是决定价格的重要因素之一。
目前,氢气供应还比较有限,因此价格较高。
另外,氢气的生产成本也是影响价格的关键因素。
氢气的生产方式主要有电解水制氢、热解水制氢以及化石燃料重整制氢等,不同的生产方式对应的成本也不同,因此价格会有所差异。
此外,运输成本、储存费用等也会对氢气的价格产生影响。
其次,根据目前的市场情况,氢气的价格普遍较高。
以国内市场为例,据行业数据显示,目前国内氢气价格在10-30元/立方米左右,折算成公斤价格大约在60-180元之间。
当然,这只是一个参考范围,实际的价格可能会有所波动。
而国际市场上,氢气的价格也较为昂贵,一公斤的氢气价格可能在20-40美元左右。
此外,还需要注意的是,氢气价格的下降将受到多个因素的影响。
首先,产业链的完善将会降低氢气的生产成本。
近年来,我国在氢能源领域取得了许多重要突破,从原材料供应到制氢技术的创新,都有望降低氢气的生产成本,进而推动价格的下降。
其次,大规模应用的推广也将带动氢气的需求增长,进而促使价格的下降。
随着氢燃料电池汽车、氢能源站等的推广应用,氢气需求量将快速增长,造成供需关系失衡,价格有望下降。
此外,政府的政策扶持也是降低氢气价格的重要手段。
许多国家都推出了支持氢能源产业发展的政策和措施,如减税优惠、补贴奖励等,这些政策的实施将降低氢气的生产成本,进而推动价格的下降。
综上所述,目前氢气的价格相对较高,一公斤氢气的价格大约在10-30元/立方米之间。
然而,随着氢能源产业的发展和应用的普及,氢气的价格有望降低。
政府的政策扶持、产业链完善以及需求的增长将成为降低氢气价格的关键因素。
煤制氢与天然气制氢成本分析及发展策略探讨
煤制氢与天然气制氢成本分析及发展策略探讨煤制氢和天然气制氢是两种常见的氢气产生方法,它们的成本和可持续性对氢能源产业的发展至关重要。
本文将分析煤制氢和天然气制氢的成本,并探讨它们的发展策略。
我们来比较煤制氢和天然气制氢的成本。
煤制氢的主要原料是煤炭,而天然气制氢的主要原料是天然气。
就原料成本而言,煤炭的价格相对较低,而天然气的价格相对较高。
从原料成本角度来看,煤制氢相对于天然气制氢更具优势。
煤制氢的整个生产过程较为复杂,需要进行煤气化、气体净化和氢气分离等多个步骤。
这些步骤对设备和技术的要求较高,从而增加了生产成本。
与之相比,天然气制氢的生产过程相对简单,只需经过蒸汽重整反应即可得到氢气。
从生产过程来看,天然气制氢相对于煤制氢更具优势。
除了原料成本和生产过程,还需要考虑其他成本,如能源消耗、环境污染等。
煤炭的燃烧过程会产生大量的二氧化碳等有害物质,对环境造成污染。
而天然气的燃烧过程产生的污染较少,对环境影响较小。
从环境友好性来看,天然气制氢相对于煤制氢更具优势。
煤制氢和天然气制氢各有其优势和劣势。
煤制氢在原料成本方面具有优势,而天然气制氢在生产过程和环境友好性方面具有优势。
为了发展氢能源产业,可以采取以下几个策略:第一,提高煤制氢的技术水平。
通过研发新的煤气化技术和氢气分离技术,降低煤制氢的生产成本,提高效率。
第二,加大对天然气资源的开发和利用力度。
通过增加天然气的开采量和改善天然气供应链,降低天然气制氢的成本。
加强对氢能源的研发和推广。
通过研发新的氢能源利用技术,如燃料电池等,提高氢能源的利用效率,推广氢能源的应用。
第四,加强政府的支持和政策引导。
通过制定相关政策和法规,鼓励企业投资煤制氢和天然气制氢项目,推动氢能源产业的发展。
煤制氢和天然气制氢在成本和可持续性方面各有优势。
未来的发展策略应综合考虑原料成本、生产过程、环境友好性和研发推广等因素,促进氢能源产业的发展。
氢气制取成本高的原因
氢气制取成本高的原因氢气是一种潜力巨大的清洁能源,而氢气制取的成本一直是制约其大规模应用的一个关键问题。
本文将从生产原材料、能源消耗、工艺技术和市场需求等方面,详细讨论氢气制取成本高的原因,并提供相关的指导意义。
首先,氢气的制取成本高主要与原材料有关。
当前,主要的氢气制取方法是水电解法和天然气重整法,其中水电解法是最常用的方法。
水电解需要使用大量的电力来将水分解成氢和氧气,而电力的成本较高,这就直接影响到氢气的制取成本。
尤其在使用常规电力时,电能转化效率较低,造成能源浪费,进一步推高氢气的制取成本。
其次,氢气制取过程中的能源消耗也是导致成本高的重要原因。
水电解法和天然气重整法都需要大量的能源供给,而能源价格的高低直接影响氢气制造成本。
如果能源供给不稳定,需要使用更多的能源储备,从而增加了成本。
此外,氢气存储和运输过程中的能源消耗也需要考虑,这些能源消耗进一步提高了氢气的制取成本。
再次,氢气的制取成本高还与工艺技术密切相关。
当前,氢气制取技术仍处于不断发展的阶段,尚未形成成熟的工业标准。
制取过程中存在诸多的技术难题,如催化剂的选择、电解反应的速率等,这些都需要在实践中不断改进和优化。
同时,制取过程中可能会产生一些副产物或废弃物,处理这些副产物和废弃物的成本也需要纳入氢气制取成本的考量之中。
最后,市场需求不足也是导致氢气制取成本高的因素之一。
目前,氢能技术的应用领域还比较窄,市场需求相对有限。
由于缺乏规模经济效应,生产厂家往往难以获得足够的销售收入来覆盖高昂的制取成本。
因此,提高市场需求,扩大应用领域,可以有效推动氢气制取成本的降低。
要降低氢气制取成本,可以从多个方面着手。
首先,注重技术创新和工艺改进,提高氢气制取的效率和能源利用率。
其次,加强能源供应的稳定性和可再生能源的开发利用,降低氢气制取过程中的能源消耗。
此外,推动氢气技术的应用拓展,扩大市场需求,形成规模经济效应,可以降低制取成本。
此外,还可加大对氢气制取技术研发的支持力度,提升相关工程师及研究人员的技能和专业水平。
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2. 工业制氢方案对比选择
(1)煤炭制氢制取过程比天然气制氢复杂,得到的氢气成本也高 。
(2)由于生物制氢、生物质制氢和富氢气体制氢等方法制取的氢气杂
质含量高、纯度较低,不能达到GT等ห้องสมุดไป่ตู้术提供商的氢气纯度要求。
(3)国内多晶硅绝大多数都采用的是水电解制氢,只有中能用的是天
然气制氢,而国外应用的更多是甲醇制氢,因此,重点选择以下三类方案进 行对比: (A)天然气制氢 (B)甲醇制氢 (C)水电解制氢
电解水
1.该技术的主要缺点是隔膜使用期有限;2.由于相对 聚合电解质薄 电解液为酸性聚合膜。 成本高、容量小、效率低和使用期短,还需要进一 膜电解 步改进原料和电池堆设计来改善性能。 水解制氢 光电解 利用光直接将水分解 和传统的技术方法相比,这类系统有很大的潜力可 为氢气和氧气 以减少电解氢成本。
氢气制作工艺
张泽远
1.工业制氢方案
工业制氢方案很多,主要有以下几类:
(1)化石燃料制氢:天然气制氢、煤炭制氢等。
(2)富氢气体制氢:合成氨生产尾气制氢、炼油厂回收富氢气体制氢、氯碱
厂回收副产氢制氢、焦炉煤气中氢的回收利用等。 (3)甲醇制氢:甲醇分解制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、甲醇部分氧化制氢、 甲醇转化制氢。 (4)水解制氢:电解水、碱性电解、聚合电解质薄膜电解 、高温电解、光 电解、生物光解、热化学水解。 (5)生物制氢:生物质通过气化和微生物催化脱氢方法制氢。
天然气制氢方法
制氢种类 特点 1.需吸收大量的热,制氢过程能耗高,燃料成本占生产成本的52-68%; 天然气水蒸汽 2.反应需要昂贵的耐高温不锈钢管作反应器; 3.水蒸汽重整是慢速反应,因此该过程制氢能力低,装置规模大和投资 重整制氢 高。 制氢方法
1.优点:1)廉价氧的来源;2)催化剂床层的热点问题;3)催化材料的 天然气部分氧 反应稳定性;4)操作体系的安全性问题 化制氢 2.缺点:因大量纯氧增加了昂贵的空分装置投资和制氧成本
水解制氢
制氢种类 制氢方法 原理 特点 1.水电解制氢,技术成熟、设备简单、运行可靠、 电解液一般是含有 管理方便、不产生污染、可制得氢气纯度高、杂质 30%左右氢氧化钾 含量少,适用于各种应用场合,唯一缺点是耗能大, (KOH)的溶液,当 制氢成本高;3.目前商品化的水电解制氢装置的操 接通直流电后,水就 作压力为0.8~3.0MPa,操作温度为80~90℃,制氢纯 分解为氢气和氧气。 度可达99.7%,制氧纯度达99.5%。
甲醇制氢方法
制氢种类 制氢方法 原理 特点
甲醇分解 CH3OH→CO+2H2 △H298=90.5kJ/mol 制氢
1.合成甲醇的催化剂均可用作其分解催化剂,其中 以铜基催化剂体系为主; 2.该类催化剂对甲醇分解显示出较好的活性和选择 性,且催化剂在受热时有较好的弹性形变; 3.在高温下,反应速率加快,易分解成CO和氢。
工业制氢方法选择
类型 方案 特点
大型制氢
天然气水蒸 汽重整制氢
1) 天然气既是原料气也是燃料气,无需运输,氢能耗低, 消耗低,氢气成本最低。 2) 自动化程度高,安全性能高。 3) 天然气制氢投资较高,适合大规模工业化生产,一般制 氢规模在5000Nm3/h以上时选择天然气制氢工艺更经济。
(1)多年来,水电解制氢技术自开发以来一直进展不大, 其主要原因是需要耗用大量的电能,电价的昂贵,使得世 界上除个别地区外,用水电解制氢都不经济。 (2)电解水制氢,规模一般小于200 Nm3/h,是较成熟的 制氢方法,由于它的电耗较高,达到5~8 kwh/Nm3 H2,其 单位氢气成本较高。 1) 甲醇蒸汽重整制氢与大规模的天然气制氢或水电解制氢 相比,投资省,能耗低。由于反应温度低(230℃~ 280℃),工艺条件缓和,燃料消耗也低。与同等规模的天 然气制氢装置相比,甲醇蒸汽转化制氢的能耗约是前者的 50%。 2)甲醇蒸汽重整制氢所用的原料甲醇易得,运输,储存方 便。而且由于所用的原料甲醇纯度高,不需要再进行净化 处理,反应条件温和,流程简单,故易于操作。
1.同重整工艺相比,变外供热为自供热,反应热量利用较为合理; 2.其控速步骤依然是反应过程中的慢速蒸汽重整反应; 天然气自热重 3.由于自热重整反应器中强放热反应和强吸热反应分步进行,因此反应 天然气制氢 整制氢 器仍需耐高温的不修锈钢管做反应器,这就使得天然气自热重整反应过 程具有装置投资高,生产能力低。
1.甲醇部分氧化法制氢的优点是放热反应,反应速 CH3OH+1/2O2→2H2+ 度快,反应条件温和,易于操作、启动; 甲醇部分 CO2 2.缺点是反应气中氢的含量比水蒸气重整反应低, 氧化制氢 △H298=-192.2kJ/mol 由于通入空气氧化,空气中氮气的引入也降低了混 合气中氢气的含量,使其可能低于50%。
1.大部分原料反应本质为部分氧化反应,控速步骤已成为快速部分氧化 天然气绝热转 反应,较大幅度地提高了天然气制氢装置的生产能力。 2. 该新工艺具有流程短和操作单元简单的优点,可明显降低小规模现场 化制氢 制氢装置投资和制氢成本。
天然气经高温催化分解为氢和碳。其关键问题是,所产生的碳能够具有 天然气高温裂 特定的重要用途和广阔的市场前景。否则,若大量氢所副产的碳不能得 解制氢 到很好应用,必将限制其规模的扩大。
生物光解
光合作用: 2H2O → 生物光解制氢基于两个步骤:光合作用和利用氢化 4H+ + 4e– + O2 酶比如绿藻和蓝绿藻催化制氢。该领域需要进行长 产氢: 4H+ + 4e– → 期基础和应用研究。 2H2
通过一系列的热化学 技术可行性和潜在高效率方面不存在问题,但是要 热化学水解 反应将水分解为氢气 降低成本和高效循环还需要进一步商业化发展。 和氧气的过程
甲醇制氢
1.该工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料; 2.在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成 甲醇水蒸 CH3OH+H2O→CO2+3H2 为主要含氢和二氧化碳转化气; 汽重整制 △H298=49.4kJ/mol 3.甲醇的单程转化率可达99%以上,氢气的选择性 氢 高于99.5%,利用变压吸附技术,可以得到纯度为 99.999%的氢气,一氧化碳的含量低于5ppm。