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中外能源第30卷第2期

·30·SINO-GLOBALENERGY2025年2月

清洁能源与储能

绿氢制备成本趋势分析

罗宇洁，李楠

（内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)

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

收人，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

1前言上平台制氢并通过管道传输以及海上平台制氢后

在“双碳”背景下，化工行业降碳成为当前的发利用船舶运输。研究结果表明，在考虑不同离岸距

展重点。绿氢能在一定程度上替代化工行业高碳原离的条件下，采用海上平台制氢并辅以船舶运输的

料，在降低环境污染、减少碳排放、实现能源转型等方案展现出最高的成本效益。刘庆超等3通过对光

方面具有重要作用。绿氢在制备过程中不产生碳排伏发电制氢成本与传统制氢成本的比较，得出光伏

放，在能源转型和应对气候变化背景下，被认为是发电制氢在经济性上具有可行性的结论。张理等[4]

未来取代传统高碳能源的关键能源之一。近年来，运用平准化成本评估法与内部收益率法，深人部析

了制氢环节中成本效益的动态变化。王彦哲等[5]运

我国氢气产量保持连续增长，2023年达到3686.2×

10t。从氢气制取环节来看，来源于煤制氢的氢气达用基于学习曲线的平准化制氢成本(LCOH)模型，

2126.9×10t，占总氢气来源的57.7%；来源于天然分析预测了2030~2060年的制氢成本。孙旭东等[6]

气制氢的氢气产量为825.7×104t，占比22.4%；工业构建了多种风光发电制氢成本动态测算模型，并对

副产氢682.0x10t，占比18.5%；可再生能源电力电这几种制氢方式的成本高低进行了排序和分析。孙

解水制氢等其他技术制氢小幅提升至51.6×10t，占海萍等[7通过研究电网绿电和可再生能源发电制氢

比1.4%。“绿氢是发展氢能的初衷”,国际氢能协成本,预测绿氢制备经济性的发展趋势。Proost[8]研

会副主席、清华大学教授毛宗强曾强调，发展氢能

就是为了能源的“去碳化”，只有通过无碳能源生产基金项目：中央支持地方高校改革发展项目“聚焦于大气污染

“绿色的氢”，才能实现这一目标。而绿氢成本是关物与碳排放协同治理的内蒙古高碳行业减污降碳协

同增效研究”（编号：040406220203/201)。

系到绿氢能否大规模应用的关键因素。