氢能产业协同开发指导手册

一、编制背景
在2020 年9 月22 日第七十五届联合国大会上，习近平总书记向全球宣布：中国的二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。“双碳”国家战略的深入开展极大促进了氢能行业发展，顶层设计不断完善，国家燃料电池汽车示范城市群项目正式启动，相关支持文件陆续出台。2021 年9 月，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》出台，2021 年10 月，国务院关于印发《2030 年前碳达峰行动方案的通知》( 国发〔2021〕23 号)，再次明确了发展氢能产业是实现碳达峰的重要方向与途径。氢能的开发与利用已经成为新一轮世界能源技术变革的重要方向，加快发展氢能有利于推进我国能源生产和消费革命，对新时代能源转型发展具有重大意义。
二、编制目的
为有力践行国家能源集团公司“一个目标、三型五化、七个一流”总体发展战略，深入落实国华能源投资公司（国家能源氢能科技公司，以下简称公司）“以新能源为核心，氢能、综合智慧能源为两极，投资平台为新引擎”的特色发展模式，并有效支撑公司氢能产业协同发展工作，固化相关业务流程与专业标准，便于公司及至行业氢能相关从业人员有效开展工作，特制定本手册。
三、主要内容
根据我国新能源与氢能产业发展特征与趋势，结合公司新能源与氢能发展战略与产业布局，对氢能产业发展逻辑与潜力、现状与趋势、技术路线与经济指标、商业模式与发展策略、项目案例与关键参数进行提炼总结、评估、创新，并针对不同区域的特征条件，分模块对项目规划及前期业务进行梳理分析，旨在夯实氢能业务发展基础，为公司乃至集团公司发展氢能及一体化产业规划与开发前期工作提供业务参考与指导。
第一部分，产业发展特征与趋势。结合目前我国“双碳”发展目标，提炼我国“双碳”发展面临挑战，碳排放主要来源，实现“双碳”主要路径，氢能对“双碳”的发展意义，绿氢的发展趋势，旨在进一步指导子、分公司深刻认识我国发展氢能产业的底层逻辑。
第二部分，技术路线与经济性概况。提炼不同制氢、储运氢、加氢站、氢能多应用场景及相关经济性评估，旨在指导子、分公司读者全面掌握氢能产业的技术经济评价。
第三部分，氢能发展思路与规划路径。提炼出公司氢能产业发展的指导思想，遵循的发展原则，“十四五”主要任务及产业布局，旨在指导子、分公司全面了解公司氢能的业务发展规划。
第四部分，氢能产业协同逻辑与商业模式。全面总结公司一体化优势、四大业务板块协同关系、氢能产业协同的工作内容，及一体化项目的结构方案，旨在指导并培养子、分公司的氢能产业思维与开发意识。
第五部分，前期工作业务流程。梳理氢能项目投资机会研究、项目调研分析、投资协议、预可行性研究、支持性文件办理、可研审批等流程化内容，旨在明确氢能项目的前期工作业务流程。
第六部分，可行性研究报告编制要求。对氢能项目可行性研究报告的要求内容进行描述，并依据《国家能源投资集团有限责任公司投资项目经济评价办法（试行）》，结合已开发项目的评审与实际经验，优化完善了氢能项目的技术经济评估参考标准，旨在完善氢能项目可研的技术规范。
第七部分，典型项目方案模式与经济分析。针对独立电解水制氢、化工副产氢、加氢站、油氢混建站项目，可再生能源制氢项目，生态型项目的模式、技术、经济性进行总结，尤其针对子分公司所在区域，模拟计算了新能源制氢系统的相关耦合参数，并给出了22 种新能源与氢能生态结合模式。旨在实践性指导子、分公司拓展氢能及一体化项目。
四、持续改进
本手册是国内第一本集行业分析、发展思路、产业逻辑、商业模式、工作流程、可研技术、典型项目模式及经济性评估等内容的氢能产业协同发展的工作业务指导参考手册，创新提炼总结了新能源与氢能系统耦合的模拟计算，六大类22 种新能源制氢及氢能多元化利用的生态型项目模式。鉴于氢能产业发展刚刚起步，相关业务实践还处于发展初期，仍在不断摸索变化过程中，因此，相关技术方案、商业模式、投资估算和财务评价等内容仅作为氢能前期工作业务的参考指导，随着产业实际发展与公司对氢能业务的经验积累，后续将持续对手册内容进行修正、完善。

编著者
2021 年12 月

《氢能产业协同开发指导手册》根据我国新能源与氢能产业发展特征与趋势，结合国家能源集团公司新能源与氢能发展战略与产业布局，分七个部分对产业发展特征与趋势、技术路线与经济性概况、氢能发展思路与规划路径进行分析，在此基础上给出氢能产业协同逻辑与商业模式、前期工作业务流程，并梳理出可行性研究报告编制要求、典型项目方案模式与经济分析。
本书是氢能产业前期工作指导性技术手册，旨在为国华投资（氢能公司）乃至集团公司发展氢能产业和可再生能源绿氢一体化产业提供规划与前期工作业务指导。

第一部分　产业发展特征与趋势 / 001
一、“双碳”提供氢能发展机遇 002
（一）我国实现“双碳”目标面临的挑战 002
（二）我国碳排放主要来源 004
（三）我国碳达峰、碳中和的主要路径 005
（四）氢能对于碳减排的意义 006
（五）可再生能源绿氢的发展机遇 010
1. 可再生能源发展总量预测 010
2. 绿氢的市场规模 012
二、氢能源产业发展全面提速 014
（一）国际的氢能产业发展概况 014
1. 氢能产业已成为各国共同战略选择 014
2. 全球氢能产业发展规模 015
3. 全球氢能产业发展趋势 015
（二）国内的氢能产业发展概况 016
1. 我国氢能产业政策情况 016
2. 我国氢能产业发展规模 018
3. 我国氢能产业发展趋势 018
三、我国氢能产业发展的挑战 022
1. 经济性是长期伴随氢能产业发展的显著关键问题 022
2. 氢能产业顶层设计尚在研究之中 022
3. 氢能标准体系还不健全 022
4. 氢能产业链存在短板 023
5. 经济“逆全球化”和新冠疫情带来的挑战 023

第二部分　技术路线与经济性概况 / 025
一、制氢 026
（一）技术路线 026
1. 主要的一次化石能源制氢 026
2. 工业副产氢 027
3. 水电解制氢 028
4. 其他制氢方式 029
（二）经济性概况 030
1. 国际水平 030
2. 国内水平 031
二、储运氢 033
（一）氢气储存技术 033
1. 高压气态储氢 033
2. 低温液态储运氢 033
3. 固态储氢 034
4. 有机液体储氢 034
（二）氢气运输技术 035
1. 气态运输 035
2. 液态运输 036
3. 固态运输 037
（三）经济性概况 037
1. 国际水平 037
2. 国内水平 038
三、加氢基础设施 041
（一）技术路线 041
（二）经济性概况 042

第三部分　氢能发展思路与规划路径 045
一、指导思想 046
二、遵循原则 046
三、发展目标 047
四、“十四五”主要任务 048
五、产业布局 049

第四部分　氢能产业协同逻辑与商业模式 051
一、产业生态构建的特色优势 052
二、氢能产业协同的逻辑定位 054
三、氢能产业协同的商业模式 056
四、一体化项目股权结构方案 059

第五部分　前期工作业务流程 061
一、基本业务流程 062
二、调研分析 063
（一）项目所在地基本情况 063
（二）新能源基本情况 063
（三）氢能基本情况 063
（四）交通基本情况 064
（五）项目边界条件 064
（六）合作意向 064
（七）提供材料清单 064
三、项目规划（投资机会研究） 065
（一）项目型 065
（二）生态型 066
四、意向或投资协议签署 066
五、（预）可行性研究报告与项目立项 067
（一）投资计划与预算 067
（二）（预）可行性研究报告编制 067
（三）立项审批 069
六、支持性文件办理 070
（一）土地支持性文件 070
（二）规划支持性文件 070
（三）环境影响评估意见 070
（四）安全预评价 071
（五）水土保持方案批复 071
（六）社会风险性批复 071
（七）节能批复 072
（八）接入系统审查意见 073
七、完善可行性研究报告与投资决策批复 073

第六部分　可行性研究报告编制要求 075
一、分类原则 076
二、编制内容 076
三、具体要求 076
（一）总论 076
（二）市场预测 079
（三）生产规模和产品方案 079
（四）工艺技术方案 079
（五）原材料、辅助材料、燃料和动力供应 080
（六）建厂（站）条件和厂（站）址选择 081
（七）总图运输、储运、土建、界区内外管网 081
（八）公用工程方案和辅助生产设施 083
（九）服务性工程设施以及厂（站）外工程 085
（十）节能 085
（十一）节水 085
（十二）消防 085
（十三）环境保护 086
（十四）职业卫生 086
（十五）安全 086
（十六）抗震 086
（十七）组织机构与人力资源配置 086
（十八）项目实施计划 087
（十九）投资估算及资金筹措 087
（二十）技术经济 088
（二十一）项目预期目标及风险分析 090
（二十二）结论及建议 090
（二十三）附录 090
四、可研阶段数字氢能工程要求 090
（一）分层设计 091
（二）功能模块 091
（三）架构设计 093
（四）控制逻辑与算法模型 094
（五）系统性能技术指标 096

第七部分　典型项目方案模式与经济分析 097
一、电解水制氢项目 098
（一）项目内容与技术路线 098
（二）1,000m3/h 制氢项目主要设备清单与控制价 102
（三）投资经济性分析 105
二、化工副产氢项目 108
（一）项目内容与技术路线 108
1. 吸附过程 108
2. 均压降压过程 109
3. 顺放过程 109
4. 逆放过程 109
5. 冲洗过程 109
6. 均压升压过程 110
7. 产品气升压过程 110
（二）投资经济性分析 110
三、加氢站及油氢混建站项目 114
（一）项目内容与技术路线 114
（二）加氢站主要设备清单与基准控制价 115
（三）加氢站投资经济性分析 115
（四）油氢混建站投资经济性分析 118
四、风光氢储一体化项目 122
（一）结合形式 122
（二）部分地区绿电绿氢耦合系统评估 123
1. 蒙西地区 123
2. 陕北地区 126
3. 宁夏地区 128
4. 冀北地区 128
5. 华东地区 132
6. 蒙东- 东北地区 134
7. 山东地区 137
8. 新疆地区 139
（三）储能配置路线分析 142
（四）理想情况下风光氢储系统耦合技术路线 143
（五）技术经济评估方法与优化原则 145
五、生态型项目 146
（一）绿氢供应及交通应用模式 146
（二）绿氢供应及化工用氢替代模式 151
（三）绿氢供应碳减排综合模式 153
（四）绿氢供应及内部化工碳减排综合模式 156
（五）绿氢合成化学品及氢能交通综合模式 158
（六）生态型项目优化路径 160

附录1　生态项目实施方案 162

附录2　生态型项目合作框架协议 171

附录3　新能源制氢项目型合作协议 178