若電價(jià)為 0.6 元 /kWh ,每生產(chǎn) 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣消耗電量約 5 - 6kWh ,則電費(fèi)成本約為 3 - 3.6 元 ,再加上設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)等成本,其總成本較高。而甲醇制氫的綜合成本相對(duì)較低。
前文已計(jì)算出甲醇水蒸氣重整制氫到加氫站的槍口約為 27.91 元 /kg 氫氣 ,遠(yuǎn)低于電解水制氫在高電價(jià)情況下的成本。在環(huán)境效益方面,電解水制氫過程清潔,不產(chǎn)生二氧化碳等污染物,若使用可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水,可實(shí)現(xiàn)近乎零碳排放。
甲醇制氫在與天然氣制氫、電解水制氫等方式的效益對(duì)比中,具有自身特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),在不同的應(yīng)用場(chǎng)景和條件下,可根據(jù)其效益情況選擇合適的制氫方式,以實(shí)現(xiàn)能源的利用和可持續(xù)發(fā)展。
未來甲醇制氫在催化劑研發(fā)和反應(yīng)工藝優(yōu)化等方面有著明確的技術(shù)創(chuàng)新方向,這些創(chuàng)新將推動(dòng)甲醇制氫技術(shù)邁向新的高度。在催化劑研發(fā)領(lǐng)域,單原子催化劑和仿生催化體系展現(xiàn)出的潛力。
減少了貴金屬的用量,降低了成本 。目前該技術(shù)已進(jìn)入中試階段,預(yù)計(jì)在 2026 年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,有望為甲醇制氫產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心,設(shè)計(jì)出鐵鎳雙金屬有機(jī)框架(FeNi - MOF)催化劑,在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應(yīng),能耗降低至傳統(tǒng)工藝的 1/5 。
仿生催化體系的構(gòu)建,借鑒了自然界中生物酶的催化機(jī)制,為開發(fā)新型催化劑提供了新思路,有望實(shí)現(xiàn)甲醇制氫在溫和條件下的進(jìn)行,減少能源消耗和設(shè)備成本。
通過在甲醇制氫系統(tǒng)中引入傳感器和智能控制系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化反應(yīng)條件,如溫度、壓力、原料流量等,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對(duì)大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,能夠預(yù)測(cè)設(shè)備故障、優(yōu)化設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,降低設(shè)備故障率和維護(hù)成本,提高甲醇制氫裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性 。
《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016 - 2030 年)》明確提出要大力發(fā)展氫能與燃料電池技術(shù),推動(dòng)甲醇制氫等制氫技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用 。各地也紛紛出臺(tái)配套政策,加大對(duì)甲醇制氫項(xiàng)目的扶持力度,如提供財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、土地使用優(yōu)惠等,降低企業(yè)的投資成本和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),吸引了大量企業(yè)和資本投入到甲醇制氫產(chǎn)業(yè)中 。
市場(chǎng)需求方面,隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng),氫能作為一種、清潔的二次能源,在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊,為甲醇制氫技術(shù)提供了的市場(chǎng)空間 。在交通領(lǐng)域,氫燃料電池汽車的發(fā)展迅速,對(duì)氫氣的需求日益增加。甲醇制氫技術(shù)因其成本低、便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)勢(shì),成為氫燃料電池汽車氫氣供應(yīng)的重要解決方案之一 。