工业副产氢项目可行性研究报告-副产氢是近期理想氢源，绿氢逐步走上前台
一、工业副产氢是近期最现实氢源
我国氯碱、炼焦以及化工等行业有大量工业副产氢资源，足以满足近期和中期氢气的增量需求。但因渠道、价格、信息等原因，这些副产氢很大一部分被用来直接燃烧甚至排空。因此，未来应探索将工业副产氢高值化利用的商业模式，将副产氢提纯并运输至氢气需求侧，更好的发挥氢能价值。相对来说，丙烷脱氢、乙烷裂解等获取的氢气浓度较高。
（1）丙烷脱氢制丙烯副产氢
丙烷脱氢制丙烯工艺中，生成产品丙烯的同时，副产同等摩尔量的氢气，混合在乙烷、乙烯、一氧化碳、甲烷等的混合尾气中，如采用适当的分离手段，可获得大量的高纯度氢气，作为产品出售能获取更大经济效益。
截至2021年12月，中国共有22个PDH项目投产，另有10个在建，这32个PDH项目丙烯总产能达到1735万吨/年，其中已投产项目1075万吨/年；按照生产1吨丙烯，副产38千克氢气计算，
投产产能副产氢气40万吨/年，假定副产氢一半可以用来外供氢气，每年可以外供20万吨氢气。按每辆氢燃料电池车每天加注5公斤氢气、行驶里程200公里来算，这些副产氢气每年可供约11万辆氢燃料电池车行驶。随着在建项目及规划项目的陆续投产，未来供氢量会进一步增加。
（2）乙烷裂解副产氢
蒸汽裂解是生产乙烯使用最广泛的方法。乙烷在750-850℃、150-350kPa条件下发生脱氢反应生成乙烯，并副产氢气。
根据亚化咨询估算，到2022年，乙烷裂解项目一共可副产氢气92.3万吨/年，假定副产氢一半可以用来外供氢气，每年可以外供46.2万吨氢气。按每辆氢燃料电池车每天加注5公斤氢气、行驶里程200公里来算，这些副产氢气每年约可供25.5万辆氢燃料电池车行驶。
由于单个丙烷脱氢和乙烷裂解项目副产氢产能较大，以液氢运输的方式更为合适，将可以为半径300公里范围内的区域供应氢气，这些副产氢几乎可以覆盖京津冀、长三角和广东地区，与氢能示范区域匹配，可以提供相对低成本的氢能。
从目前来看，国内化工副产氢的利用是燃料电池行业供氢的较优选择，国内氯碱、PDH和快速发展的乙烷裂解行业可提供充足的低成本氢气资源，且集中在负荷中心密集的华东地区，在对这些装置进行低强度的改造之后可同时解决周边区域的供氢和副产氢高效利用的问题，未来化工副产集中式供氢+水电解分散式制氢将会是国内供氢模式的发展方向。
二、可再生能源制氢是实现碳中和的必然选择
电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高（通常在99.7%以上）以及副产高价值氧气等特点，但其单位能耗约在4-5千瓦时/立方氢，制取成本受电价的影响很大，电价占到总成本的70%以上。若采用现有电力生产，制氢成本约为30-40元/公斤，且考虑火电占比较大，依旧面临碳排放问题。一般认为当电价低于0.3元/千瓦时（利用“谷电”电价），电解水制氢成本会接近传统化石能源制氢。
水电解槽是水电解制氢过程的主要装置，水电解槽的电解电压、电流密度、工作温度和压力对产氢量有明显的影响，它的部件如电极、电解质的改进研究是近年来的研究重点。目前，电解水制氢技术主要有碱性水电解槽（AE）、质子交换膜水电解槽（PEM）和固体氧化物水电解槽（SOE）。其中，碱性电解槽技术最为成熟，生产成本较低，国内单台最大产气量为1000立方米/小时；质子交换膜电解槽流程简单，能效较高，国内单台最大产气量为50立方米/小时，但因使用贵金属电催化剂等材料，成本偏高；固体氧化物水电解槽釆用水蒸气电解，高温环境下工作，能效最高，但尚处于实验室研发阶段。
未来，可再生能源发电制氢的潜力很大。一方面作为全周期零碳排放技术，随着可再生能源发电平价上网，电解水制氢成本将持续下降，尤其是近期局部区域弃风、弃光、弃水及弃核制氢的经济性较为突出；另一方面当波动性可再生能源在电源结构中占到较高比重时，单纯依靠短周期（小时级）储能将无法满足电力系统稳定运行需要。日间、月度乃至季节性储能将是实现高渗透率可再生能源调峰的主要手段。
工业副产氢项目可行性研究报告编制大纲
目录
第 一章总论
1.1项目背景
1.1.1项目名称
1.1.2建设性质
1.1.3项目承办单位
1.1.4项目建设地点
1.1.5研究工作依据
1.1.6研究工作范围
1.2可行性研究结论
1.3主要技术经济指标表
第 二章项目背景与投资的必要性
2.1项目提出的背景
2.2投资的必要性
第三章市场分析
3.1项目行业状况
3.2项目产品市场前景
3.3产品的竞争力分析
3.4营销策略
3.5市场分析结论
第四章建设条件与厂址选择
4.1建设场址地理位置
4.2场址建设条件
4.3主要原辅材料供应
第五章工程技术方案
5.1项目组成
5.2生产技术方案
5.3设备方案
5.4工程方案
第六章总图运输与公用辅助工程
6.1总图运输
6.2场内外运输
6.3公用辅助工程
第七章节能
7.1用能标准和节能规范
7.2能耗状况和能耗指标分析
7.3节能措施
7.4节水措施
7.5节约土地
第八章环境保护
8.1环境保护执行标准
8.2环境和生态现状
8.3主要污染源及污染物
8.4环境保护措施
8.5环境监测与环保机构
8.6公众参与
8.7环境影响评价
第九章劳动安全卫生及消防
9.1劳动安全卫生
9.2消防安全
第十章组织机构与人力资源配置
10.1组织机构
10.2人力资源配置
10.3项目管理
第十一章项目管理及实施进度
11.1项目建设管理
11.2项目监理
11.3项目建设工期及进度安排
第十二章投资估算与资金筹措
12.1投资估算
12.2资金筹措
12.3投资使用计划
12.4投资估算表
第十三章工程招标方案
13.1总则
13.2项目采用的招标程序
13.3招标内容
13.4招标基本情况表
第十四章财务评价
14.1财务评价依据及范围
14.2基础数据及参数选取
14.3财务效益与费用估算
14.4财务分析
14.5不确定性分析
14.6财务评价结论
第十五章项目风险分析
15.1风险因素的识别
15.2风险评估
15.3风险对策研究
第十六章结论与建议
16.1结论
16.2建议
附表：
关联报告：
工业副产氢项目投资价值分析报告
工业副产氢项目实施方案
工业副产氢项目申请报告
工业副产氢项目建议书
工业副产氢项目商业计划书
工业副产氢项目资金申请报告
工业副产氢项目节能评估报告
工业副产氢项目行业市场研究报告
工业副产氢项目PPP可行性研究报告
工业副产氢项目PPP物有所值评价报告
工业副产氢项目PPP财政承受能力论证报告
工业副产氢项目资金筹措和融资平衡方案
