氢的平准化成本

使LCOH概念的应用更加一致和有用 脉冲 氢的均衡成本 出版物详细信息 脉冲 ACKNOWLEDGMENTS 我们要感谢AmirAliPanahi，KaisaAmaral，PhilippGodron，LeandroJanke，SimonMüller，FrankPeter，AlexandraSteinhardt和IsadoraWang（均为AgoraEnergiewende）的有益评论和支持。 氢的均衡成本：使LCOH概念的应用更加一致和有用 WRITTENBY 我们还要感谢Trans4ReaL项目团队和所有参加专家研讨会的人的宝贵意见。 Agora IndustryAnna - Louisa - Karsch - Stra具体地说2 | 10178柏林T + 49 (0) 30 700 14 35 - 000F + 49 (0) 30 700 14 35 - 129 Umlaut对这项研究的结果负全部责任。结论反映了AgoraEnergiewende和AgoraIndustry的观点。 项目管理 MatthiasDeutsch AUTHORS 排版: Karl Elser Druck GmbH | Theo Becker校对: RayCunningham 弗洛里安·尼伯，马丁·罗比纽斯，帕特里克·维纳特（均为Umlaut）；MatthiasDeutsch(AgoraEnergiewende) 此出版物可在此扫描代码下下载。 请引用： AgoraIndustry and Umlaut(2023):Levelised cost ofhydrogen.MakingtheapplicationoftheLCOHconceptmoreconsistentandmoreuseful. 这项工作在CCBY-NC-SA4.0下获得许可。 前言 Butarethecostscalculatedconsistentlyacrossthesestudies?Howaresystemboundariesdrawn?whichcostdriversareimportant,andwhichcanbemutned?Weaddressthesequestionsinthisstudy,commised-edbyAgoraIndustryandconductedbyUmla 亲爱的读者， 欧盟正在提高其对基于可再生能源的氢气的雄心，所需的监管框架正在形成。等待最终投资决定的绿色氢燃料管道终于可以打开。同时，中国不断提高其在电解槽制造方面的成本优势，而《美国降低通胀法案》包括对北美氢生产的高度竞争性激励措施，这大大增加了欧盟的压力。在此背景下，欧盟。 该研究揭示了为什么LCOH在各个研究之间以及研究与现实世界项目之间存在差异，并提供了基于合理简化的LCOH比较改进概念应用的建议。我们希望我们的报告能够以这种方式加强未来的研究。在深入研究技术考虑因素之前，我们首先评估了公众对基于可再生能源的氢气的支持的必要性，强调了关于将基于可再生能源的氢气生产整合到能源系统中的重要考虑。 在宣布的新氢银行的背景下，正在加紧努力开发可再生能源氢的生产支持计划。 现在，每个月都有大量研究发表，其中包含对氢（LCOH）生产的水平成本的估计。它们为决策者提供了做出决策和设计适当支持计划的技术经济基础。 你的，弗兰克·彼得主管，Agora Industry 主要结论： AgoraIndustry的结论 1.使用可再生氢气使无遗憾的应用气候中性 2.将电解槽集成到能源系统中，减少满负荷时间 在大多数情况下，气候中性可以通过直接电气化来实现，但是某些应用需要分子而不是电子，因为它们具有特定的化学性质，能量密度或可储存性。 从项目开发的角度来看,基本经济学将建议电解槽应当以足够低的电价运行足够高的小时数,以竞争性地生产氢气。3在一年中，低电价的时间分布将决定何时不增加运营小时数，因为电价太高，这在经济上是有意义的。 此类应用的例子包括在炼钢中使用氢气的工业非能源和化学品，以及长途航空和航运。此外，可再生氢气将在电力和区域供热部门支持可再生能源。这些无悔的优先应用在全球和欧洲能源系统场景中具有功能。1 从能源系统的角度来看，电解槽应该有助于电力系统的灵活性。随着可再生能源不断增加，传统电厂产能下降，需要新的灵活性方案来确保供需之间的平衡。在需求方面,电动汽车、热发生器和电解槽可以并且必须以支持将风能和太阳能集成到整个系统中的方式操作。因此,当电力不能被使用或运输到其他地方时,电解槽需要在高可再生发电期间产生氢气。4根据为满足电解槽的电力需求而采购的可再生PPA的可用性和组合,符合管理可再生电力采购的(欧洲)法规的并网电解槽的可实现的FLH数量也可能是有限的。 使用电解作为最广泛的核心技术生产绿色氢气将需要许多新的电解槽和大量的可再生电力。2最近的一系列出版物证实了这一点，这些出版物提供了基于电解技术的氢的均衡成本（LCOH）的估计。氢的均衡成本在很大程度上取决于假定的电力成本，满负荷小时数（FLH），资本成本和电解槽的投资成本。只要可再生氢气需要政策支持才能具有经济竞争力，政策制定者就需要透明的LCOH估计，以便设计适当的支持计划。 例如，最广泛引用的德国能源系统情景5预测2030年约3000个FLHs，逐渐增加到2045年（见图A）。3000个FLHs对应于约34%的利用率。 仅限PV，这也将产生相对较低数量的FLH，至少在欧洲是这样。6 以上提到的两种情况对于电解项目经济具有相似的含义: FLH的数量越低,电解投资成本的比例显著性越大。 与能源系统集成问题无关，有一个不同的潜在应用，涉及直接连接的由太阳能供电的电解槽 3.低估现实世界项目实施成本的趋势 政策制定者的高级指导通常基于简化的水平成本估算，这些估算有其局限性。轶事证据表明 6Even after oversizing the PV system relative to the elect -rolyser. See e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. e. g. Valtiainenet al (2021): True Cost of Solar Hydrogen. https: / /onlinelibrary. 在2023年初发表本出版物时，项目开发商实际支付的电解槽价格通常仍然很高，大大高于1000欧元/ kW，并且大大高于文献中的成本值。 →氢气价格最后，包括利润率，并将取决于供需动态和未来氢气细分市场的出现，并可能高于实现的项目成本。7 4.专注于基本成本驱动因素，忽略项目和特定地点的因素 任何关于电解的公开讨论都应该意识到不同水平的成本抽象，如图B所示： A simple practical approach to cost calculations should focuson fundamental cost drives within generalised systemboundaries. The analysis below separates such drives fromproject - and site - specific considerations and other minorfactors and estimates their →估计氢的简单均衡成本在多个高级研究中提出，并且对于进行公开的高级政策讨论很重要。这种高级指导往往会低估现实世界的项目实施成本，并且应该清楚其局限性。→The已实现项目成本依赖于商业数据，并且可能包括一系列的更多的成本构成，通常不包括在简单的估计中，例如特定于项目的基础设施需求、税收、特许权使用费、特许权支付和当地含量要求。因此，它们往往比简单的、高水平的LCOH估计要高。 Agora工业|氢的均衡成本 LCOH的计算。考虑到简单的高水平LCOH计算所需的必要简化，这种方法将受益于在系统边界和所考虑的成本驱动因素方面提高的一致性和透明度。考虑到目前受益于高生产补贴的地区的预期竞争，这一点尤为重要。或电解槽之间的竞争OECD国家和其他成本可能较低的国家，特别是中国。8 虽然有证据表明中国电解槽通常便宜得多，但对于这些成本估算是否包括进行平均比较所需的所有主要成本驱动因素，例如，逆变器或工程成本，采购和建设（EPC）。9 欧洲/；彭博社（2022年）：中国领先的竞赛，使技术对绿色氢至关重要。https: / / www. bloomberg. com / news /articles / 2022 - 09 - 21 / china -领先的竞赛-制造技术-至关重要的绿色-氢 9IEA（2021年）：2021年全球氢气评论。https://iea.blob.core.windows.net/assets/3a2ed84c-9ea0-458c-9421-d166a9510bc0/GlobalHydrogenReview2021。pdf＃页=120 执行摘要 氢部门的高级别研究可以对决策者产生重大影响，决策者从他们那里获得一些信息。这不仅适用于公司的决策者，他们在许多情况下执行自己的计算或寻求外部建议，而且尤其适用于决策者，他们的决策对于迫切需要的氢经济增长尤为重要。所谓的氢均衡成本（LCOH）是决策者经常用来评估Power - to - X项目中氢的经济可行性的重要指标。 边界和成本驱动因素。如果系统边界的选择在不同的研究中不清楚，政策制定者可能会得出错误的结论。因此，AgoraIndustry委托umlaut调查在计算氢的水平成本的高级研究中使用的系统边界和成本驱动因素。 其中一个发现是，在高级研究中处理系统边界的方式各不相同，因此没有给出系统边界和成本驱动因素方面对LCOH计算的充分透明描述。此外，通常没有或很少有关于所研究因素的信息，例如现场储存，压力，水或纯度。不包括这些。 因此，特别重要的是确保氢的均衡成本（LCOH）的计算是一致的，即使用相同的系统 因素并不一定是低质量研究的标志。一些成本驱动因素对LCOH的影响可以忽略不计，因此可以很容易地省略，而另一些则非常重要，必须予以考虑。因此，进行了进一步的调查，根据其重要性对成本动因进行了分类。虽然折现率，电力成本，工程，采购和施工（EPC）成本，烟囱成本，预期寿命和工厂余额（BoP）是主要的成本驱动因素，但冷却成本，气体净化和水处理被归类为次要成本驱动因素。成本动因的分类如图1所示。 LCOH，以及应该提供的资金，因为两者都强烈依赖于单个项目设置。对于LCOH的计算，应考虑电解槽的总能源需求-包括辅助功率。建筑物和基础的成本也必须包括在计算中。 然而，不应考虑土地成本。应当假定到电网和水电网的必要连接已经就位,并且电解槽可以直接连接。不应考虑运输氢和储存氢的基础设施。假定氢气的质量为5.0,并且在30巴的参考压力下可获得。在较低压力的情况下,建议转换为参考压力。堆更换的成本应被视为资本支出(CAPEX)的一部分。还应考虑堆栈退化，e。Procedre通过假设单个周期计算的平均特定能量需求。将所有影响因素纳入LCOH的理由在本报告中进行了详细说明，并在表1中进行了总结。还包括一个计算工具，可以进行简单的计算，并清楚地说明不同成本动因的影响。 为了确保未来研究中LCOH计算的一致性，这里提出了实用的计算方法，可以为研究准备提供指导。外部专家在三个讲习班上验证了这些建议。务实的计算方法是针对研究人员，与项目开发人员相比，他们可以负担得起一些简单的阳离子。建议包括，应从副产品氧气和废热的销售中回收的收入应排除在外。 Introduction 如果要实现雄心勃勃的国家、欧洲和国际气候保护目标，就需要大幅扩大氢气生产能力，特别是绿色氢气生产能力。为了在几乎不排放温室气体的同时产生氢气,需要由可再生电能供电的