氫能作為清潔能源，可以有效減少因使用化石能源給環境造成的污染和給經濟發展、生態環境帶來損失和破壞，體現出復能的環境效益，是節能減排踐行生態文明的重要載體，通過復能產業實踐和發展，構建海以清潔能源為主的多元能源供給體系，引導交通運輸、工業和建筑以及其他用能終端深度脫碳、綠色低碳發展，完成“碳達峰、碳中和”目標的重要內容，更是踐行習近平總書記生態文明思想的重要舉措。尚普華泰發布的《氫能產業示范項目可行性研究報告》提到，近年來上海市陸續出臺《上海市燃料電池汽車發展規劃》《上海市燃料電池汽車產業創新發展實施計劃》等政策文件，將氫燃料汽車作為本市新能源汽車發展的重要方向，強化品牌，加快推動氫能產業發展。因此，本項目具備良好的政策基礎。

第一章 項目總論

　　1.1 項目概況

　　1.1.1 項目名稱

　　上海某氫能產業示范項目

　　1.1.2 項目性質

　　新建

　　1.1.3 項目單位

　　1.1.4 提出背景

　　2021年1月，《上海市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》中指出：保障超大城市能源安全，把能源安全放在突出位置，堅持內外并重和多元驅動，建設具有國際話語權的能源要素市場，加快打造與超大城市相適應的安全、清潔、可持續的現代能源體系，努力實現碳排放提前達峰。

氫能產業示范項目可行性研究報告

　　全市碳排放達峰行動方案，實施能源消費總量和強度雙控，著力推動電力、鋼鐵、化工等重點領域和重點用能單位節能降碳，確保在2025年前實現碳排放達峰，單位生產總值能源消耗和二氧化碳排放的降低，確保完成國家下達目標。加強推進清潔能源、氫能體系建設，使城鄉環境質量持續穩定向好。

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　　1.1.5 整體構想

　　1.2 項目研究主要結論

　　1.2.1 經濟效益結論

　　1.2.1.1 現階段灰氫成本仍具有明顯優勢，但隨著碳匯交易價格穩步提升，可再生能源價格逐步下降，電解水制氫成本將逐步可比

　　氫能產業示范項目可行性研究報告提到，目前氫能根據制取方式不同在大類上劃分為灰氫藍氫和綠氫三類，其中灰氫為化石燃料燃燒后制取，成本最低、技術成熟、碳排放較高;藍氫為化石燃料重整或化石燃料生產過程中副產物制取，過程中使用碳捕集技術，成本中等、技術成熟、碳排放相對灰氫有較大幅度降低;綠氫為使用可再生能源(風電、光伏、生物質等)進行電解制氫，成本最高、大部分處于示范期、碳排放極少。

　　根據技術分析及經濟測算，在低二氧化碳排放的前提下，各類制氫技術氫氣成本價格及CO2排放如下：

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　　1.2.1.2 氫能在能源利用效果方面相比煤、天然氣、柴油等傳統能源，具有顯著的能源利用效率優勢。

　　1.2.1.3 可使多領域能源成本下降，碳排放下降

　　1.2.2 社會效益分析

　　1.2.3 安全評估分析

　　1.3 項目編制依據

　　1.3.1 政策法規

　　1.3.2 引用文獻

第二章 項目相關方簡介

第三章 項目背景、必要性及可行性

　　3.1 項目建設背景

　　3.1.1 政策背景

　　3.1.1.1 “十四五”以來國家密集發布氫能產業政策，氫能交通、氫工業、氫農業均為重點發展領域

　　《2022年能源工作指導意見》

　　2022年3月，國家能源局發布《2022年能源工作指導意見》?！兑庖姟分赋鲆虻刂埔碎_展可再生能源制氫示范，探索氫能技術發展路線和商業化應用路徑。圍繞新型電力系統、新型儲能、氫能和燃料電池、碳捕集利用與封存、能源系統數字化智能化、能源系統安全等6大重點領域，增設若干創新平臺。

　　《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》

　　2022年3月，國家發改委、國際能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》?！兑巹潯访鞔_氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向，統等推進制氫設施、儲運體系、加氫網絡等基礎設施建設，有序推進氫能在交通領城的示范應用，拓展在儲能、分布式發電、工業等領域的應用，加快探索形成有效的復能產業發展的商業化路徑。

　　在發展目標方面，文件指出到2035年，形成氫能產業體系，構建涵蓋交通、儲能、工業等領域的多元氫能應用生態。文件提出要立足本地氫能供應能力、產業環境和市場空間等基礎條件，結合道路運輸行業發展特點，重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應用空間，逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發展模式。

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　　3.1.1.2 上海市全力打造氫能產業體系

　　3.1.2 經濟背景

　　3.1.3 行業背景

　　3.1.3.1 全球氫能產業快速發展，工業制氫目前仍占據主流

　　當前全球制氫技術以化石能源制氫為主，天然氣、煤炭、石油制氫的比例合計為78.6%。工業副產氫為第二大制氫方式，占比21%，CCUS技術的運用以及電解水制氫的比例都很微小。

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　　3.1.3.2 氫能節能減排優勢明顯，發展前景良好

　　3.1.4 技術背景

　　3.2 項目建設必要性

　　氫能是理想的清潔能源，使用過程無污染、無碳排，與我國雙碳目標既定方向一致;良好的理化性質使其可以參與替代化石能源，保障我國能源安全;且氫氣制取方式多樣，可以增強能源體系的靈活性和穩定性。氫能是未來能源體系變革過程中不可或缺的一環。

　　3.2.1 碳中和、碳達峰目標實現的必要道路

　　氣候變化是全人類面對的一個恒久話題，全球變暖帶來的一系列如極端天氣、冰川消融、海平面上升、旱澇災害等現象，嚴重影響全球生態系統。持續升溫帶來的危害不言而喻，其中，溫室氣體排放是全球變暖的主要原因。

　　中國作為全球應對氣侯變化事業的積極參與者、貢獻者和倡導者，同時也是碳排放大國之一，要想降低二氧化碳排放量，最主要的途徑是采取適當的能源發展戰略，改變能源結構，增加可再生能源使用比例;提高發電和其他能源轉換部門的效率;提高建筑采暖等民用能源效率等措施。

　　2020年習近平總書記在氣候雄心峰會上發表題為《繼往開來，開啟全球應對氣候變化新征程》的重要講話，宣布中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風電、光伏總裝機容量將達到12億千瓦以上。

　　3.2.2 發展氫能產業能減輕我國能源對外依存度

　　3.2.3 發展氫能產業可增強能源體系的靈活性和穩定性

　　3.2.4 鄉村振興與民生發展的必要道路

　　3.2.5 實現清潔能源生產的必要道路

　　3.2.6 生態綠色發展的必要道路

　　3.3 項目建設可行性

　　3.3.1 國家及地區政策引領

　　氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，對構建清潔低碳安全高效的能源體系、實現碳達峰碳中和目標，具有重要意義?！吨泄仓醒? 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》要求，統籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發展，推動加氫站建設，推進可再生能源制氫等低碳前沿技術攻關，加強氫能生產、儲存、應用關鍵技術研發、示范和規模化應用。《國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知》明確，加快氫能技術研發和示范應用，探索在工業、交通運輸、建筑等領域規?；瘧??！笆奈濉币巹潯毒V要》提出，在氫能與儲能等前沿科技和產業變革領域，組織實施未來產業孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產業。

　　3.3.2 地區產業基礎良好

　　3.3.3 氫燃料電池汽車產業技術先發優勢明顯

　　3.3.4 地區氫能市場需求有保障

　　3.3.5 項目具備良好的技術優勢

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第四章 項目所在行業市場需求

　　4.1 國內氫能產業市場分析

　　4.1.1 產業鏈分析

　　4.1.2 產業規模

　　氫能產業示范項目可行性研究報告提到，中國作為世界第一大產氫國，氫能產業正在迅速發展，2019年兩會期間氫能及燃料電池首次被寫入政府工作報告中，2021年氫能被正式寫入“十四五”規劃中，中央政府及地方各級政府推廣氫能的政策密集出臺，補貼力度進一步加大，截至2021年底，全國范圍內省及直轄市級的氫能產業規劃超過10個，地級市及區縣級的氫能專項規劃超過30個。預期在未來，氫能在我國將會有巨大的發展空間。

　　在北京冬奧會中，氫能發揮了“科技名片”的作用，向全世界展示了中國在氫能領域的發展成果。北京冬奧會的奧運火炬燃料全部采用氫能，在開幕式上將點燃冬奧賽場的氫能主火炬。此外，北京冬奧會將示范運營1000多輛氫燃料電池車和30多個加氫站。冬奧會和冬殘奧會期間，延慶賽區和張家口賽區將有700余輛氫燃料大巴車投入使用，場館之間提供接駁服務的車輛將全部采用氫燃料電池客車，包含大巴車、中巴車等多個車型，為賽事提供交通保障服務。

　　根據觀研報告網數據，我國氫能源產業規模在2021年達到3600億元。

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　　4.1.3 制氫

　　2021年我國氫氣產量約3300萬噸，居全球第一。我國制氫方式主要以化石能源制氫為主，占比80%。“雙碳”背景下，利用可再生能源(如太陽能或風能)發電后通過電解工序制氫的“綠氫”占比將逐漸提升，預計2050年達到70%。

　　4.1.4 儲運

　　4.1.5 應用

　　4.2 上海氫能產業市場分析

　　4.2.1 市場規模

　　根據《上海市氫能產業發展中長期規劃(2022-2035年)》，到2025年，產業創新能力總體達到國內領先水平，制儲輸用產業鏈關鍵技術取得突破性進展，具有自主知識產權的核心技術和工藝水平大幅提升，氫能在交通領域的示范應用取得顯著成效。建設各類加氫站70座左右，培育5-10家具有國際影響力的獨角獸企業，建成3-5家國際一流的創新研發平臺，燃料電池汽車保有量突破1萬輛，氫能產業鏈產業規模突破1000億元，在交通領域帶動二氧化碳減排5-10萬噸/年。

　　4.2.2 供給量及制氫方式

　　目前上海市全市制氫產能約為50萬噸/年，主要為區域內各類工業企業的工業副產物制氫，集中于上?；^，其中包括上海石化約23萬噸/年。

　　4.2.3 氫氣消納途徑

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　　4.2.4 市場發展前景

第五章 項目工藝技術方案

　　氫能產業鏈比較長，涉及到氫氣的生產、儲存、輸運和消納等多個技術環節，為了準確把握氫能規劃的方向，必須對每個技術環節進行調研和評估，了解技術發展狀況和產業規模，進而獲得完整的認識。本章對電解制氫、儲氫、輸氫和氫氣消納的技術和產業狀況進行了全面評價，比較了不同技術的優勢和劣勢，為整個氫能規劃項目各個子項目的技術路線選擇提供了依據。

　　5.1 制氫技術比選分析

　　5.2 儲氫技術調研

　　5.4 氫氣消納途徑

　　5.4.1 氫電轉化消納技術

　　5.4.2 氫工業

　　氫氣是一種重要的工業原料，在化工、電子、冶金等行業應用廣泛，下面具體進行說明。

　　5.4.2.1 化學工業

　　氫氣是煉油工業的基本原料。由原油蒸餾或石油裂解或提煉出來的餾分不能直接使用，需要配合加氫精制來除掉有害的化合物。油品質量升級過程的氫耗一般介于原油質量的 0.8%～1.4%，如果按照每年7 億噸煉油能力計算，當氫耗取原油質量的1%時，耗氫量高達 700 萬噸(約784億立方米)。在輕化工業中，許多化合物的制備需要采用加氫工藝，如雙氧水的生產，氫氣的使用量很大，其純度對產品的質量和能耗有很大的影響。

　　5.4.2.2 半導體工業

　　微電子技術是建立在集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術，是整個互聯網產業或其他尖端產業的技術基礎，由于在生產電真空材料、制造超大規模集成電路都需要使用高純氫，而且氫氣的純度直接影響到合成材料的性能。電子行業是國家經濟的重要支柱之一，因此高純氫使用量非常大，單只生產集成電路每年需要消耗高純氫 6480000立方米。

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　　5.4.3 氫農業

　　5.4.4 氫燃燒

第六章 項目首選方案

第七章 項目節能分析

　　7.1 政策標準及引用數據來源

　　1、《綜合能耗計算通則》(GB/2589—2020)

　　2、曹軍文等《中國制氫技術的發展現狀》

　　3、中國電動汽車百人會《中國氫能產業發展報告2020》

　　4、殷雨田等《煤制氫在氫能產業中的地位及其低碳化道路》

　　5、中國氫能聯盟《中國復能源與燃料電池產業發展研究報告)

　　6、寶豐能源《2021可持續發展報告(ESG報告)》

　　7、張軒等《電解水制氫成本分析》

　　7.2 項目節能分析

　　根據前文技術分析部分數據，主要制氫方式能量轉換效率如下表所示，根據具體不同技術路線，能量轉換效率有所不同。

　　根據數據資料，煤、氫氣和秸稈的熱值分別如下表：

　　因此，根據上述數據計算，綜合考慮制氫過程中能源轉換效率方面，使用氫氣情況下，使用煤氣化重整制氫，單位千克能量將從29307kj提升至65800kj，可產生能量提升1.25倍;使用甲醇重整制氫，單位千克能量將從19913kj提升至43408kj，可產生能量提升1.18倍;使用生物質燃燒氣化制氫，單位千克能量將從16000kj提升至49000kj，可產生能量提升2.06倍，更加有效地利用了能源。

第八章 項目安全評估分析

　　8.1 政策標準及引用數據來源

　　8.2 安全風險分析

　　8.4 項目整體安全評估結論

　　本次項目提出的甲醇制氫、光伏/風電電解水制氫和生物質制氫目前均已處于示范或成熟階段，技術穩定性、可落地性良好。相關技術項目在國內均已有投產在運營項目，安全穩定性有保障。

　　對于加氫站及固定氫能設施，在按照設計要求合理劃定風險影響區域，并在區域內制定完整的操作規范的前提下，可以將安全事故影響控制在合理范圍內。

第九章 項目環境影響分析

　　9.1 政策標準

　　9.2 甲醇制氫環境影響分析

　　9.3 制氫加氫一體化環境影響分析

　　9.4 生物質制氫環境影響分析

　　9.5 項目整體環境影響結論

第十章 項目經濟效益評價

　　10.1 評級依據及假設

　　10.2 常用氫能成本價格分析

　　10.2.1 焦爐煤制氫

　　焦爐煤氣制氫采用變壓吸附回收焦爐煤氣的氫，其主要原理是使用固體吸附劑來選擇氣體吸附，并且隨著氣壓的下降，氣體在吸附劑中的吸附特性會降低。氣體混合物的完全分離和吸附的恢復是通過真空和非氫過程完成。

　　根據云煤能源披露的數據，可以測算1噸焦炭產生約400m3的焦爐煤氣。近年來包括中國寶武、鞍鋼集團、河鋼集團等鋼鐵企業，以及中國旭陽、美錦能源、山西鄭旺等獨立焦化企業都在推進焦爐煤氣副產制氫項目。不過國內焦炭產量業進入了平臺期。焦爐煤氣制氫面臨原料氣減少帶來的影響。

　　焦爐煤氣投資涉及到煤氣壓縮、PSA、干燥、充裝等主體設備，以及土建施工、公輔裝置等;從近兩年的部分焦爐煤氣制氫的投資項目來看，其投資強度在1.7萬元/Nm3.H—2.4萬元/Nm3.H。經過測算，2022年4月國內焦爐煤氣制氫成本，華北地區為2.60元/m3，華東地區為2.69元/m3，西北地區為2.46元/m3。整體受煉焦煤價格的提升，2022年以來焦爐煤氣制氫成本均有55%-84%的同比增幅。

　　10.3 本項目氫能成本價格分析

　　10.4 氫能與現有能源現時成本對比分析

　　根據上海市能源統計數據，上海市常用能源包括煤、天然氣和柴油，各類能源平均低位發熱量數據如下：

　　各類能源上海市銷售價格分別為：

　　則根據測算，同樣100000kj發熱量下，氫氣、天然氣、煤和柴油的成本為28.57元/11.38元/4.74元/21.32元，氫氣成本相對較高。

　　但如果采用甲醇制氫等低成本制氫方式，氫氣制備成本可下降至20元/kg，這同等發熱量下氫氣成本將降低至14.28元，已極為接近天然氣能源成本，同時天然氣每kg燃燒后碳排放為2.63kg，則碳排放成本約為0.16元，進一步與天然氣能源成本接近。

　　10.5 綜合對比結論

　　10.5.1 制氫成本對比結論

　　10.5.2 氫能與現有能源成本對比結論

第十一章 社會效益及社會影響分析

　　11.1 項目社會效益評價

　　11.1.1項目是踐行生態文明的重要舉措

　　11.1.2項目是實現能源革命的重要途徑

　　11.1.3項目是提升未來競爭力的重要手段

　　11.1.4 項目是壯大綠色產業的重要動能

　　11.1.5 項目是與國際能源合作的重要方向

　　11.1.6 項目是新能源與農業產業結合，工農一體化實踐的探索落地

　　11.2 互適性評價

　　11.3 社會風險分析

　　11.4 社會效益分析結論

第十二章 項目結論及建議

　　12.1 可行性研究結論

　　12.2 可行性研究建議

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