绿电制绿氨的成本测算

1.工业电解水制氢合成氨系统构成：如下图所示：

图1 工业电解水制氢合成氨系统构成示意图

1. 电解水制氢技术路线分类：表1 电解水制氢路线

    

   3.电解水制氢系统组成：

 

图2 电解水制氢系统投资构成

4.电解水制氢全生命周期成本：以1000Nm?/h碱性电解方式为例。

 

表2  1000标方/小时制氢项目运行成本

 

用电成本是制氢过程中的关键因素，通常占总成本的70%到80%。如果系统的总体能耗为每标准立方米5至6千瓦时（kW·h/Nm?），那么在0.25元/kW·h的电价和年运行4000小时的条件下，制氢的成本大约为每千克19元。如果电价每降低0.05元/kW·h，制氢成本将减少约3元/千克。

假设条件：制氢系统投资10000元/Nm3，设备更新按初始投资20%，系统耗电5.5kW·h/Nm3。图3 电价与氢成本关系图

化石燃料制氢与电解水制氢成本对比：现0.2元/kW·h以下供电价格较为困难。

 

表3 化石燃料制氢与电解水制氢成本对比

 

图4 可再生能源可承受电价

氢合成氨成本及经济性：下表为假设电价为0.25元/kW·h，市场要求价为经济性价格。（这样算下来每吨合成氨生产成本在4100元左右，再加运输成本，只有当氨市场售价在5100元/t以上时，项目方具有经济性。）

图5 七月中旬的价格：目前主流成交至2730-2930元/吨承兑

 

 

表4 合成氨生产成本分析

合成氨耗氢量约176kg/t，生产耗电量约 1000kW·h/t，其中氢原料成本占合成氨总成本比例约70%-85%，是影响合成氨价格的关键因素。氢成本每降低1元/kg，绿氨成本可降低约176元/t。

 

假设条件：合成氨设备545t/d(NH3)，合成氨用电电价0.35元/kW·h，暂不考虑氧、蒸汽等副产品收入。图6 不同电价下合成氨成本及价格分析（电价每差异0.1元/kW·h，影响氨成本约1000元/t。）

工业电解水制氢合成氨系统构成如下图所示：