孙培锋 吴守城 卢海勇 龚晨 蔡悠然

摘要：氢能作为一种清洁、可储存的能源，是世界新能源和可再生能源领域正在积极开发的二次能源。氢能具有巨大的发展潜力，因此氢能在全球范围内获得了极大的关注和发展。简述了氢能环境分级和常规的氢能制取方法，介绍了新能源制取“绿色氢气”的基本原理和系统组成。以容量为5000 Nm3·h?1和20000 Nm3·h?1的制氢系统为例，分析了制氢系统的占地面积、投资构成和影响新能源制氢成本的因素，结果表明电价和制氢系统年运行小时数是影响新能源制氢成本的两个关键因素。最后讨论了氢能作为原料和动力燃料的应用途径。

关键词：新能源;制氢;投资比例;制氢成本;氢能应用

中图分类号： TK91    文献标志码： A

Hydrogen production from new energy and its application

SUN Peifeng，WU Shoucheng，LU Haiyong，GONG Chen ，CAI Youran

（Shanghai Electric Power Engineering Co.， Ltd.， Shanghai 200023， China）

Abstract：As a clean and storable energy， hydrogen energy is a secondary energy which is being actively developed in the field of new and renewable energy in the world. Hydrogen energy has huge development potential， so it has gained great attention and development on a global scale. The  environmental  classification  of  hydrogen  energy  was  briefly  described，  as  well  as  the conventional hydrogen energy production methods. The basic principles and system compositionof producing “ green hydrogen” from new energy sources were introduced. Taking the hyd-rogenproduction system with capacity of 5000 Nm3·h?1 and 20000 Nm3·h?1 as examples， the area of the hydrogen production system， investment composition and factors affecting the cost of new energy  hydrogen  production  were  analyzed. It s  concluded  that  electricity  price  and  annual operation hours of hydrogen production system were two key factors that affect the cost of new energy hydrogen production. Finally， the application of hydrogen energy as a raw material and power fuel is discussed.

Keywords：new energy; hydrogen production; investment composition; hydrogen production cost; hydrogen energy application

氢能是氢的化学能，是新能源和可再生能源领域正在积极开发的能源。液氢的能量密度比汽油高三倍（热值为142351 kJ·kg?1），是普通锂电池的七倍。氢的燃烧产物是水，在燃烧程中不会产生温室气体和大气污染物，属于公认的零排放清洁能源[1–2]。

美国、德国、法国、俄罗斯、日本、英国、西班牙和葡萄牙等国纷纷制定氢能发展规划及扶持政策以促进氢能产业的发展。2020年10月5日，麦肯锡联合 Plug Power、丰田汽车、壳牌、液化空气公司、微软公司和SoCa Gas 等美国主要的石油、天然气、电力、汽车、燃料电池和氢能源公司发布了美国氢能源经济路线图，规划到2050年，建立有竞争性的、年收入7500亿美元、创造350万个工作岗位的氢能产业，可满足美国14%的能源需求[3]。2020年7月，欧盟委员会正式发布了《气候中性的欧洲氢能战略》，宣布建立欧盟氢能产业联盟，加大对氢能产业的扶持力度。……