加氫站建設(shè)方案探究

石家莊良村熱電有限公司 河北 石家莊 052165

引言

隨著世界氫能行業(yè)日新月異的發(fā)展,我國(guó)從國(guó)家到地方均對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展給予了高度重視,提出了一系列切實(shí)可行的支持性政策措施。特別是近幾年,我國(guó)邁出了追趕國(guó)際氫能發(fā)展潮流的堅(jiān)定步伐,不斷加大制氫、加氫、儲(chǔ)氫等氫能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用支持力度,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯,已成為國(guó)際重要的氫能市場(chǎng)。

一、建設(shè)必要性

全球能源行業(yè)正經(jīng)歷著以低碳化、無碳化、低污染為導(dǎo)向的第三次能源變革。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源,是未來構(gòu)建以清潔能源為主的多元能源供給系統(tǒng)的重要載體,氫能的開發(fā)、利用技術(shù)已成為新一輪世界能源技術(shù)變革的重要方向,也是交通業(yè)未來發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn),對(duì)新時(shí)代能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義。2017年以來,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,多地紛紛出臺(tái)支持政策,實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用示范,但隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模與應(yīng)用場(chǎng)景的增加,氫能基礎(chǔ)設(shè)施(主要為加氫站)建設(shè)和供氫保障問題已成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素,也是搶占未來氫能市場(chǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在加氫站建設(shè)利用方面謀篇布局,眼光超前,搶占先機(jī),能夠起到示范引領(lǐng)、模式探索、積累經(jīng)驗(yàn)、儲(chǔ)備人才等作用,將為能源企業(yè)后續(xù)氫能市場(chǎng)的開拓、開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、方案設(shè)想

以加氫站為核心,結(jié)合多種能源利用方式,堅(jiān)持清潔定位和創(chuàng)新引領(lǐng),綜合考慮市場(chǎng)發(fā)展,分階段實(shí)施。

起步階段(2020-2022年)。該階段重點(diǎn)解決“能否”的問題。由于氫能應(yīng)用市場(chǎng)剛剛起步,尚在培育階段,沒有盈利空間,應(yīng)著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)、搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì),積累市場(chǎng)開發(fā)和運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn),贏得政府支持,掌握氫能利用項(xiàng)目開發(fā)主動(dòng)權(quán)。

此階段應(yīng)積極與交通管理部門、省會(huì)及區(qū)域中心城市等具有廣泛社會(huì)影響的地區(qū)、部門溝通對(duì)接,根據(jù)市場(chǎng)情況,靈活選擇與“三大油”、燃?xì)夤镜葥碛姓局焚Y源的企業(yè)合作,優(yōu)先考慮合建。

培育階段(2022-2025年)。該階段重點(diǎn)解決“有無”的問題。此時(shí)有政策明確扶持,有社會(huì)關(guān)注,公眾認(rèn)可度逐步提高,市場(chǎng)前景逐漸明朗,盈利空間逐步擴(kuò)大,資金逐漸匯集。應(yīng)在先期實(shí)驗(yàn)示范取得經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用資金、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì),在空白區(qū)域謀局布點(diǎn),填補(bǔ)空白,為搶占市場(chǎng)資源奠定基礎(chǔ),此時(shí)優(yōu)先考慮自建。

成長(zhǎng)階段(2025-2035年)。該階段重點(diǎn)解決“多少”的問題。由于政策、技術(shù)、市場(chǎng)和建設(shè)條件基本具備,用戶市場(chǎng)快速增長(zhǎng),項(xiàng)目效益逐步釋放,此時(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,應(yīng)加大市場(chǎng)開發(fā)力度,增加投資,大力謀劃布點(diǎn),盡快增加站址數(shù)量,擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模和占有率。

成熟階段(2035-2050年)。該階段重點(diǎn)解決“優(yōu)劣”的問題。市場(chǎng)成熟,管理規(guī)范,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要依靠市場(chǎng)主體的經(jīng)營(yíng)管理優(yōu)劣取勝。

三、方案構(gòu)成

當(dāng)前氫的來源主要有化石能源制氫、化工副產(chǎn)氫和可再生能源制氫。因此,方案構(gòu)成可分為2種模式:一是購(gòu)氫+加氫;二是制氫+加氫。

(一)制氫。分散式風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站等可再生能源制氫系統(tǒng)。

(二)加氫。加氫站的四大核心裝備是氫氣壓縮機(jī)、高壓儲(chǔ)氫罐、加氫機(jī)和加氫站控制系統(tǒng)。

四、站址選擇

(一)選擇原則。一是側(cè)重優(yōu)先考慮良好的示范效應(yīng)。由于當(dāng)前氫能交通應(yīng)用市場(chǎng)還處在培育期,氫燃料汽車還未普及,如果優(yōu)先考慮示范效應(yīng),暫時(shí)不考慮收益情況,則應(yīng)優(yōu)先選址重點(diǎn)新區(qū)、區(qū)域中心城市、重點(diǎn)高速公路等能充分發(fā)揮宣傳、示范、引領(lǐng)作用的地區(qū)。

二是示范效應(yīng)和收益率要求相結(jié)合。可以借鑒當(dāng)前城市電動(dòng)公交系統(tǒng)成功運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn),在省會(huì)、重點(diǎn)新區(qū)、區(qū)域中心城市等影響力較大的地區(qū),利用公共交通利用率高,能夠均攤成本,且社會(huì)推廣效果好,以及商用車行駛線路固定、車輛集中,建設(shè)配套加氫站比較容易的特點(diǎn),與公交公司合作,謀劃合建加氫站。兼顧示范效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。

(二)等級(jí)選擇。氫氣加氫站的站址選擇,應(yīng)在符合城市規(guī)劃和消防、節(jié)能、環(huán)保要求的前提下,優(yōu)先布置在交通便利的地方。具體到加氫站等級(jí),一級(jí)加氫站、一級(jí)加氫加(氣、油)合建站應(yīng)在城市建成區(qū)以外選址建設(shè)。另外,加氫加油合建站在按照GB50516加氫設(shè)計(jì)時(shí),加油站標(biāo)準(zhǔn)要遵循GB50156汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范。選擇思路:現(xiàn)有(或擬建)二級(jí)、三級(jí)加油站中來選址考慮合建加氫站。

五、合作方選擇

按照加氫站特點(diǎn),應(yīng)優(yōu)先考慮與負(fù)責(zé)高速規(guī)劃建設(shè)的業(yè)主單位,如省級(jí)交通投資部門、省級(jí)高速管理部門等單位合作,爭(zhēng)取站址資源。如與加油加氣站合建,在爭(zhēng)取站址資源的基礎(chǔ)上,還應(yīng)積極與“三大油”、燃?xì)夤?、公交公司、個(gè)體加油加氣站等單位洽談對(duì)接,尋求合作。

六、收益分析

由于當(dāng)前氫能交通應(yīng)用市場(chǎng)正在培育,氫燃料汽車還未普及,如果采取外購(gòu)氫氣建設(shè)加氫站,缺少協(xié)同制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置,不易控制供氫成本,在沒有補(bǔ)貼的情況下,很難實(shí)現(xiàn)盈利。如果借鑒當(dāng)前城市電動(dòng)公交系統(tǒng)成功運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn),在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和建設(shè)條件較好的地區(qū),與公交公司合作,謀劃合建綜合能源加氫站,實(shí)現(xiàn)示范效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合,待市場(chǎng)成熟,技術(shù)瓶頸消除后,結(jié)合項(xiàng)目綜合效益,在未來的氫能應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)。

七、風(fēng)險(xiǎn)分析

(一)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)因素:一是氫能應(yīng)用市場(chǎng)成長(zhǎng)緩慢,設(shè)備利用率低。二是制氫+加氫建設(shè)模式不能落地,氫源市場(chǎng)不能掌控,成本高企。三是場(chǎng)站合作方管理不規(guī)范,造成運(yùn)營(yíng)成本不可控。

(二)安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前國(guó)家仍將氫氣劃歸?；饭芾?相關(guān)設(shè)備的檢測(cè)、監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法規(guī)和程序不健全,有待完善。管理、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不完善,審批、監(jiān)管程序的不順暢,以及與加油加氣規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,都是后續(xù)運(yùn)營(yíng)管理的不安全因素。

八、方案建議

根據(jù)氫氣來源,加氫站建設(shè)模式可分為以下幾種:

1.外購(gòu)氫氣,自主建設(shè)。

2.外購(gòu)氫氣,與加油、加氣站合建。

3.自主制氫,自主建設(shè)。

4.自主制氫,與加油、加氣站合建。

在當(dāng)前氫能行業(yè)發(fā)展形勢(shì)下,建議按照2-4-1-3的優(yōu)先順序?qū)ι鲜?種建設(shè)模式進(jìn)行選擇決策。