能源领域最宏大的构想—新时代的“西氢东输”

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五、能源领域最宏大的构想—新时代的“西氢东输”

既能缓解我国的能源安全，又能推进双碳战略，还能占据国际舆论和话语权。

从上可知，绿氢在当地的成本决定了不同的应用场景在本地能否平价和自我循环。（1）在交通领域是可以最早做到平价的。25元/kg（加上加注成本后为30-35元/kg）完全可以平价替代燃油车，20元/kg可媲美电动车。（2）在航油和合成氨等化工领域大概率可以第二平价，18元/kg即可平价。如果出口，则价格承受力更高。（3）氢冶金等领域大概率第三平价，11元/kg即可。（4）发电领域（当成天然气烧）大概率第四平价，8-10元/kg。

在我国“富煤缺油少气”的整体能源格局下，为了降低石油和天然气的对外依赖和保障国家能源安全，同时推动双碳战略，可以谋划在2035年左右（中期）和2050年左右（远期）建成巨量规模的绿氢产能来满足不同应用场景下氢气需求。

中期，可以建15亿（1500GW）沙漠风电光伏制氢7000亿吨/年，占全国能源消费总量的6%左右。其中

12-15元/kg价格下，可部分替代现有的灰氢等其它来源氢气（3500万吨），替代率50%，为1700万吨。

20元/kg价格下，通过燃料电池车部分替代现有燃油车，减少对成品油（目前5亿吨左右）的消耗。假设替代率15%，折算为氢气为7500/3=2500万吨。

15-20元/kg价格下，通过液氢和合成氨等产品船运出口（纯绿氢，没有碳关税），可新增500万吨左右。

11元/kg价格下，可部分替代冶金工业（需求5000万吨），替代率20%，为1000万吨。

8元/kg价格下，在能源极端保供情况下可部分替代天然气进口（我国天然气消费可达4500-5000亿方），其中进口天然气（1000亿方）替代率25%，折算为1500万吨。

远期（2045年），可以建70亿千瓦（7000GW）沙漠风电光伏制氢3.5亿吨/年，占全国能源消费总量的25-30%左右。其中

12-15元/kg价格下，可部分替代现有的灰氢等其它来源氢气（3500万吨），替代率80%，为3000万吨。

20元/kg价格下，通过燃料电池车部分替代现有燃油车，减少对成品油（目前5亿吨左右）的消耗。假设替代率30%（其他部分电动车替代了），折算为氢气为5000万吨。

15元/kg价格下，通过液氢和合成氨等产品船运出口（纯绿氢，没有碳关税），可新增2000万吨左右。

10元/kg价格下，可部分替代冶金工业（需求5000万吨），替代率50%，为2500万吨。

8元/kg价格下，可部分替代天然气进口（我国天然气消费可达4500-5000亿方），其中进口天然气替代率50%（1000亿方），折算为3000万吨。

7元/kg价格下，可部分替代煤炭（相当于标煤1400元/吨，5000大卡煤为1000元/吨）用在发电和其它化工、工业燃料上，替代率30%下的需求将有2亿吨。

在这种情况下，我国的石油需求将从目前的7亿吨减少至4亿吨左右，天然气进口体量维持在1000亿方且没有安全隐患，极大的降低了油气的对外依存度，减少了40%左右的煤炭消耗，保障了国家能源安全。我国碳排放将在目前情况下减少40%左右，主要是替代了油气和煤炭的消费。并且整体能源价格在目前基础上上浮10%以内.

六、对纯氢管道的需求测算

按照目前中石化纯氢管道远期可输运50万吨/年来算，如果需要5000万吨的绿氢的输运，则需要5000/50/1.5*800=4-5万公里的干线纯氢管道（假设到华北、华东、华中的比例和本身经济体量相近，平均距离为600-800km，后续管径可能会更粗，输运量更大，是现在的1.5倍），此外还有大量的毛细血管式的纯氢管道输送到各地园区、社区和工厂。

现在，国内首条纯氢管道才365公里，如果建成4-5万公里的干线纯氢管道和大量的支线管道，则管道投资额可达5000亿元左右。如果远期为了达到碳中和，用绿氢来替代1/3的煤炭消费、1/3的成品油和1/4的天然气消费，则纯氢管道体量还要在此基础上再高一个数量级。此时，我国才能在碳达峰后减少30-40%的碳排放的同时，还能做到增加能源供给和保障能源安全。

目前，纯氢管道的研究和布局在A股市场上有东宏股份！公司公告，公司2022年联合浙江大学氢能研究院、浙江重点能源实验室-东海实验室，共同对用于氢能输送的新型柔性复合管道展开深度合作。具体的新项目生产线已经环评通过了。

柔性复合管道是什么呢，为啥搞柔性复合管道？

我翻了氢气储存和输运的教材，发现答案如下由于高压输氢管道用钢成本高、有氢脆的风险,美国能源部在氢气输送专项中设立了纤维增强聚合物复合材料(FRP)以取代钢材,也是该专项中的主要研发任务,旨在降低输氢管道的安装成本,提高可靠性和运行安全性。FRP纯氢管道性能更好、防止氢脆、成本更低，在区域供氢和配氢环节更有优势。