绿氢LCOH包括3个组成部分:电解槽成本可再生电力价格和其他运营成本通常,电解槽成本约占绿氢LCOH的20%-25%,电力占最大份额(70%-75%);运营成本相对较小,一般不超过5%以可再生能源(如风电光伏水电)进行电解水制氢,电价控制在0.25 元/kWh 以下时,制氢成本具有相对经济性(15.3-20.9元/kg) 碱性电解与PEM电解制氢技术经济指标见表1
电解制氢成本计算方法如式(1)和式(2)所示
LCOE=固定成本/(制氢量×寿命)+运行成本 (1)
运行成本=制氢耗电量×电价+水价+设备维护成本 (2)
以碱性电解和PEM电解项目(1000 Nm3/h)为例,假设项目全生命周期为20年,运行寿命9×104 h,固定成本包裹电解槽氢气纯化装置材料费土建费安装服务费等项目,电解以0.3元/kWh计算,成本对比见表2
与其他制氢方式相比,若可再生能源电价低于0.25 元/kWh,绿氢成本可降至15 元/kg左右,开始具有成本优势预计到2030年，国内碱性电解槽的成本将从目前的 2000元/kW降至700 -900元/kW，到2050年，可降至530-650元/kW；兆瓦级的PEM系统前期投入将从目前的8000元/kW降至2030年的3000-6700元/kW，到2050年降至630-1450元/kW。综上，我国“十四五”期间，绿氢平均综合成本将降至20元/kg以内；远期我国将以可再生能源发电制氢为主，绿氢平均综合成本有望降至10元/kg。
