典型区域绿电制氢模式研究

典型区域绿电制氢模式研究 版权说明 版权归自然资源保护协会与中国能源研究会所有。本报告免费下载，转载或引用请注明来源，不得用于任何形式的商业牟利。如有违反，我们保留依法追究其法律责任的权利。 免责声明 研究报告内容仅供参考，不构成财务、法律、投资建议、投资咨询意见或其他意见，对任何因直接或间接使用本报告涉及的信息和内容或者据此进行投资所造成的一切后果或损失，研究团队和发布机构不承担任何法律责任。 课题组成员 王骁宇、潘萱颖、许庆宇、孟垚、黄辉、吴婧涵、林明彻、高文胜、戴璟、邹琂、田雨阳、单梓煜 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。 中国能源研究会 中国能源研究会于1981年1月成立，是由从事能源科学技术的相关企事业单位、社会团体和科技工作者自愿结成的全国性、学术性、非营利性社会组织，全国性4A级社团。接受业务主管单位中国科学技术协会、社团登记管理机关民政部的业务指导和监督管理。 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权封面图片：基于风电和光伏的氢储能｜图源：user6702303/Magnific 执行摘要 我国氢能产业正从试点示范加速迈入规模化发展阶段，绿氢已成为能源绿色低碳转型的重要发力方向，但其规模化落地仍面临成本居高不下、减排实效难以核验、区域布局适配性不足等现实制约。不同地区在可再生能源禀赋、电力系统结构、电网约束和用氢需求上的差异，决定了并不存在统一最优绿电制氢模式；若忽视额外性、时间匹配性与空间可交付性，可能出现“名义绿氢”与“真实减排”脱节的问题。因此，如何在不同区域条件下实现绿氢经济性与低碳性的协同统一，已成为绿氢产业高质量发展亟待解决的重要问题。 基于此，本研究围绕“电氢协同”这一核心理念，构建电力系统与制氢系统协同发展的分析框架，选取山东省、四川省、甘肃省三类典型区域的九个市（州），系统比较绿电直连、公网购电及长期购电协议（PPA）三种可再生能源电解制氢模式在成本结构、绿电分时匹配特征及碳减排表现等方面的差异，并进一步探讨适应不同区域资源禀赋和电力系统条件的发展模式。 基于山东省、四川省、甘肃省三类典型区域的情景模拟结果，绿氢制取模式的优劣主要取决于电力系统新能源渗透水平、网架结构和资源空间分布。山东省作为受端型工业大省，网电制氢成本最低，但绿电溯源性弱；在资源较好的地区，绿电直连和PPA可实现更强减排效果，其中PPA通常在经济性上更具优势，绿电直连则在风光资源优越、负荷可就地消纳的区域更具竞争力。四川省由于水电占比较高、系统整体清洁度较强，PPA在多数场景下表现出较好的成本韧性，而绿电直连更适用于资源富集地区的就地消纳型项目。甘肃省则展现出高比例新能源系统下的复杂性，在河西等新能源富集区，绿电直连可发挥显著的促消纳和减排作用；但在河东等负荷中心或网架受限地区，若盲目采用绿电直连，不仅难以获得真实减排，还可能挤占既有新能源出力、诱发火电回补，反而推高系统排放。 在政策机制的协同优化方面，随着非水可再生能源电力消纳责任权重提高、绿电比例要求趋严和时间匹配精度提升，网电制氢的经济性与减排优势将持续弱化，PPA和绿电直连的相对优势将更加突出。总体来看，制氢模式选择必须从单纯的“资源匹配”转向“系统匹配”，并强化时间匹配与空间可达性约束。在机制设计上，建议建立区域差异化布局和分阶段推进机制相结合的绿氢发展体系。根据资源禀赋、电网结构和用氢需求，因地制宜选择绿电直连、PPA或网电过渡等不同制氢模式，推动新能源富集地区与工业负荷中心形成“制氢—用氢”协同布局，降低储运成本。在绿氢认定方面，短期内以年度或月度匹配为过渡，中长期逐步过渡至小时级匹配，并同步强化额外性、空间可交付性及碳核算要求， 避免“名义绿电”与真实减排脱节。在补贴机制方面，建议由单一固定度氢补贴转向财政补贴、市场机制与需求侧激励相结合的综合支持体系，重点向钢铁、化工、交通等终端应用场景倾斜，并鼓励制氢负荷参与电力市场和辅助服务市场，通过“以灵活性换成本”提升经济性。同时，应建立动态退坡和分类退出机制，逐步以绿证、碳市场、绿色溢价等市场化收益替代直接财政补贴，推动绿氢产业由“政策驱动”加快向“市场驱动”转变，为工业绿色转型和新型能源体系建设提供支撑。 目录 引言.......................................................................................................................................1第一章绿氢政策环境与绿电制氢模式分析...............................................................21.1国内外氢能政策现状..................................................................................21.2国内外绿氢认定标准..................................................................................41.3绿电制氢模式分析......................................................................................5第二章研究内容与分析框架........................................................................................72.1总体思路......................................................................................................72.2典型地区选取..............................................................................................72.3场景设置......................................................................................................8第三章区域差异化绿电制氢模式...............................................................................103.1山东省绿电制氢模式分析........................................................................103.2四川省绿电制氢模式分析........................................................................143.3甘肃省绿电制氢模式分析........................................................................173.4省间对比分析............................................................................................20第四章制氢行业政策优化研究..................................................................................234.1不同非水可再生能源电力消纳责任权重比例下制氢模式效益对比分析........................................................................................................234.2不同模式混合下制氢效益对比分析.......................................................254.3不同时间匹配尺度下PPA制氢模式效益对比分析................................28第五章相关建议............................................................................................................315.1区域差异化绿电制氢模式建议................................................................315.2区域差异化绿氢补贴机制建议...............................................................325.3制氢行业政策优化建议...........................................................................34参考文献............................................................................................................................36 引言 氢兼具原料与燃料双重属性，是支撑工业深度脱碳与提升能源系统灵活性的关键能源载体。作为二次能源，氢既能在钢铁、化工等高耗能行业中替代化石燃料，又可作为合成氨、甲醇等基础化工的原料，贯穿能源与工业体系多个关键环节。绿氢依托电解水等方式与可再生能源深度耦合，可有效消纳风电、光伏，实现全生命周期低碳排放。随着全球能源转型持续加速，可再生能源制氢技术快速迭代，政策大力扶持、产业投资持续加码，氢能制备正从化石能源制氢主导格局，加速向可再生能源制氢转型，绿氢已成为能源领域深度脱碳的重要发展方向。 在我国“双碳”目标引领下，氢能产业正由试点示范加快迈向规模化发展阶段。国内氢能产用规模持续扩大，可再生能源制氢产能快速提升，产业发展位居全球前列。国家政策体系持续健全，《中华人民共和国能源法》首次从法律层面确立氢能的能源属性；2026年3月，《工业和信息化部财政部国家发展改革委关于开展氢能综合应用试点工作的通知》（工信部联节〔2026〕59号）提出到2030年实现多领域规模化应用，并对终端用氢成本提出明确目标。在此背景下，如何在不同区域资源禀赋与电力系统条件下，推动绿氢实现经济性与低碳性的协同统一，成为氢能产业高质量发展的关键问题。 基于此，本报告围绕“电氢协同”这一核心视角，构建电力系统与制氢系统的协同分析框架，选取山东省、四川省、甘肃省三类典型区域，对绿电直连、公网购电+购买绿证及PPA三类可再生能源制氢模式开展系统比较，重点评估其成本结构与碳减排效应，提出区域差异化的发展模式与优化建议，为我国绿氢产业布局与政策制定提供量化支撑与决策参考。 第一章 绿氢政策环境与绿电制氢模式分析 1.1国内外氢能政策现状 在全球能源转型背景下，氢能已成为主要经济体推动深度脱碳与保障能源安全的重要战略方向之一。相关经济体普遍通过顶层战略引导与多元化政策工具组合，推