绿氢制备成本趋势分析

罗宇洁，李楠（内蒙古科技大学）

摘要：绿氢被认为是实现碳中和与可持续发展的重要能源之一，而绿氢成本是关系到绿氢能否大规模应用的关键因素。电解水制氢的成本主要来自电力成本和电解槽的设备折旧。通过卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)结合建模，对2030 年电网绿电、光伏发电和风电电价进行预测，考虑电解槽的成本及适用性、电解水副产氧气带来的收入，分别计算2030 年电网绿电使用碱性电解槽(ALK)连续制备绿氢、光伏发电使用质子交换膜电解槽(PEM) 间歇制氢以及风力发电使用PEM 电解槽间歇制氢三种路径的制氢成本，研究绿氢制备成本的发展趋势。研究结果表明，电价是电解水制氢的最大影响因素，电解槽成本对电解水制氢的影响相对较小；2030 年电网绿电制氢成本最低，中短期内电网绿电制氢依然具备成本优势；中短期内ALK 电解槽的成本远低于PEM 电解槽，但随着技术创新和氢能产业的快速发展，以及可再生能源电价的持续下降，预计未来PEM 电解槽的制氢成本将低于ALK 电解槽。降低成本的潜力主要体现在减小电力成本，借助科技进步延长电解槽的使用寿命、降低电解槽的初始投资。

关键词：绿氢；制氢成本；电价；电网绿电；碱性电解槽；质子交换膜；电解槽