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1、泓域咨询/宁波氢项目申请报告宁波氢项目申请报告xxx有限公司目录第一章 市场分析8一、 可再生能源电解水制氢有望进入平价区间8二、 新型电力系统构建释放可再生能源规模制氢潜力9三、 政策端明确可再生能源制氢发展方向14第二章 绪论16一、 项目名称及建设性质16二、 项目承办单位16三、 项目定位及建设理由17四、 报告编制说明20五、 项目建设选址21六、 项目生产规模21七、 建筑物建设规模21八、 环境影响22九、 项目总投资及资金构成22十、 资金筹措方案23十一、 项目预期经济效益规划目标23十二、 项目建设进度规划23主要经济指标一览表24第三章 背景及必要性26一、 可再生能源制
2、氢是实现氢能产业低碳发展的基石26二、 电解水制氢的经济性及成本敏感性分析31第四章 选址方案34一、 项目选址原则34二、 建设区基本情况34三、 着力建设三大科创高地，打造高水平创新型城市38四、 全面融入长三角一体化，建设高能级大都市区40五、 项目选址综合评价43第五章 产品方案与建设规划45一、 建设规模及主要建设内容45二、 产品规划方案及生产纲领45产品规划方案一览表47第六章 建筑技术方案说明48一、 项目工程设计总体要求48二、 建设方案49三、 建筑工程建设指标50建筑工程投资一览表50第七章 法人治理52一、 股东权利及义务52二、 董事54三、 高级管理人员59四、 监
3、事62第八章 运营模式64一、 公司经营宗旨64二、 公司的目标、主要职责64三、 各部门职责及权限65四、 财务会计制度68第九章 项目环境保护75一、 编制依据75二、 建设期大气环境影响分析75三、 建设期水环境影响分析79四、 建设期固体废弃物环境影响分析79五、 建设期声环境影响分析80六、 环境管理分析81七、 结论83八、 建议83第十章 项目规划进度84一、 项目进度安排84项目实施进度计划一览表84二、 项目实施保障措施85第十一章 节能方案86一、 项目节能概述86二、 能源消费种类和数量分析87能耗分析一览表88三、 项目节能措施88四、 节能综合评价90第十二章 劳动安
4、全生产91一、 编制依据91二、 防范措施93三、 预期效果评价96第十三章 投资计划97一、 编制说明97二、 建设投资97建筑工程投资一览表98主要设备购置一览表99建设投资估算表100三、 建设期利息101建设期利息估算表101固定资产投资估算表102四、 流动资金103流动资金估算表103五、 项目总投资104总投资及构成一览表105六、 资金筹措与投资计划105项目投资计划与资金筹措一览表106第十四章 项目经济效益分析107一、 经济评价财务测算107营业收入、税金及附加和增值税估算表107综合总成本费用估算表108固定资产折旧费估算表109无形资产和其他资产摊销估算表110利润及
5、利润分配表111二、 项目盈利能力分析112项目投资现金流量表114三、 偿债能力分析115借款还本付息计划表116第十五章 风险评估118一、 项目风险分析118二、 项目风险对策120第十六章 总结说明122第十七章 补充表格124建设投资估算表124建设期利息估算表124固定资产投资估算表125流动资金估算表126总投资及构成一览表127项目投资计划与资金筹措一览表128营业收入、税金及附加和增值税估算表129综合总成本费用估算表129固定资产折旧费估算表130无形资产和其他资产摊销估算表131利润及利润分配表131项目投资现金流量表132第一章 市场分析一、 可再生能源电解水制氢有望进
6、入平价区间电堆是电解水制氢系统的核心，成本占比最高。电解水制氢系统由电解电堆及辅助系统组成。电堆是电解反应发生的主要场所，是电解水制氢系统的核心部分，在电解系统成本中占45%；辅助系统包括电气系统、去离子水循环系统、氢气处理及纯化系统、气体冷却系统，在电解系统成本中占55%。现阶段国内AWE电解系统成本价格接近目标价格。对AWE电解系统，电堆成本主要由电极、膜片等核心部件的成本驱动，占电堆成本的57%；碱性电解槽的双极板材料使用镀镍钢，材料便宜，设计及加工简单，占电堆成本的7%。根据中石化“库车绿电示范项目”招标价格，2022年我国碱性电解系统价格已降至1500元/kW。根据IRENA测算，2
7、050年的1MW碱性电解槽电堆投资成本目标价格将小于100美元/kW；10MW碱性电解水系统的目标价格将小于200美元/kW。根据隆基氢能测算，2030、2050年，国内AWE电解槽成本将降至700-900元/kW、530-650元/kW。现阶段PEM电解系统投资成本较高，未来降幅空间有望超过70%。对PEM电解制氢系统，电堆成本主要由双极板等核心部件的成本驱动，占电堆总成本的53%，主要因为PEM双极板通常需要使用Au或Pt等贵金属涂层达到抗腐蚀的目的，如使用Ti等低廉涂层替代贵金属，可实现双极板成本的大幅下降；稀有金属Ir是膜电极中阴极催化剂的重要组成部分，Ir在整个PEM电解系统中成本占
8、比不到10%，但存在供需不平衡的问题。根据IRENA测算，对1MW碱性电解槽电堆，现阶段投资成本为400美元/kW，2050年的目标价格将小于100美元/kW；对于10MW碱性电解水系统，现阶段的投资成本约为700-1400美元/kW，2050年的目标价格将小于200美元/kW。贵金属催化剂用量及资源供给是PEM电解槽发展应解决的首要问题。按照IRENA统计，现阶段PEM电解槽Ir用量约为1.3t/GW，全球Ir金属产量约为77.5t/年，只能支持5.45.7GW/年的全球装机量。根据规划，Ir的目标含量有望下降至现有水平的3/10，在不增加现有Ir产量的假设下，仅支持全球每年装机量17.51
9、8.8GW/年。因此，降低Ir金属载量或开发非Pt系（Pt，Ir）催化剂是PEM电解槽大规模发展的前提。PEM电解槽的关键金属由少数国家主导，南非供应全球70%以上的Pt以及超过全球85%的Ir，PEM电解槽的发展将与上游原材料的主要供给供应国家紧密相关。我国的贵金属资源Pt、Ir极度匮乏，PEM电解槽大规模发展所需的Pt系金属需要依赖进口。二、 新型电力系统构建释放可再生能源规模制氢潜力大规模制氢是大规模用氢的前提，我国氢能供给结构将从化石能源为主的非低碳氢向以可再生能源为主的低碳清洁氢过度。随着深度脱碳的需求增加和可再生能源电解水制氢经济性的提升，2040-2050年，可再生能源制氢在氢能
10、供应中超过50%，我国的能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，煤制氢+CCS技术、生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术成为有效补充，预计2060年我国可再生氢产量提升至1亿吨，约占氢气年度总需求的77%。受规模限制及供给端清洁化转型需求，工业副产氢可支持中短期终端氢气消费量。我国工业副产氢主要来源包括轻烃利用（丙烷脱氢、乙烷裂解）、氯碱行业、焦炉煤气提纯、合成氨醇弛放气提纯。从我国工业副产氢的放空量现状来看，供应潜力可达到450万吨/年，能够支持约97万辆公客车全年运营，但存在地域分布性差异（PDH及乙烷裂解主要分布于华东及沿海地区
11、、较大规模的氯碱厂主要分布在新疆、山东、内蒙古、上海、河北等省市，焦化厂主要分布在话内积华东地区，合成氨醇企业主要分布在山东、陕西和河南等省份）。在氢能产业发展初期，由于需求增量有限，工业副产氢接近消费市场、经济性佳、提纯技术较为成熟，是氢能供应体系的重要补充。2060年，氢气总需求量将达到1.3亿吨，受工业副产氢的产业规模限制，产量提高潜力较小；同时，钢铁、化工等工业领域需要引入无碳制氢技术替代化石能源实现深度脱碳，将从氢气供给方转变为需求方。因此，随着氢能全产业链深度脱碳，工业副产氢的产量也将逐渐萎缩。电力结构清洁化趋势构筑可再生能源规模制氢的基石。“十三五”以来，煤电装机和发电量占比持续
12、下降，太阳能及风力发电装机及发电量稳步增长。2021全国发电装机容量约23.8亿千瓦，同比+7.9%。其中，风电装机容量约3.3亿千瓦，同比+16.6%；光伏装机容量约3.1亿千瓦，同比+20.9%。2021年，全国可再生能源发电量达2.48万亿kWh，占全社会用电量的29.8%。其中，风电6526亿kWh，同比增长40.5%；光伏发电3259亿kWh，同比增长25.1%。随着“十四五”电力规划的实施，到2025年，我国风电、太阳能发电总装机及发电量将达10.87亿kW、1.87万亿kWh，到2030年，我国风电、太阳能发电总装机容量将达12亿kW以上（全球能源互联网发展合作组织预估为18.2
13、5亿kW）。到2050年，清洁能源成为电源装机的增量主体，90%的电量将由水电、太阳能发电、风电、核电等清洁能源共同承担。2060年，在碳中和情境下，风电、太阳能发电总装机有望达到63亿千瓦，2021-2060年风光装机量增长近十倍。可再生能源发电成为电力供应的主体，储能需求逐步凸显。随着风光等新能源大规模接入，平抑新能源出力波动，解决新能源消纳，提升能源利用效率等需求逐渐凸显，储能技术可以提升电力系统灵活性、经济性、安全性，在以新能源为主体的新型电力系统构建及改造过程中发挥重要作用。氢储能是大容量、长周期储能的唯一解决方案。各种储能方式在储能时间和储能时长上优势互补，目前应用较为广泛的电化学
14、储能、抽水蓄能等技术只能解决电力系统的短期调节问题，且受成本等因素制约，月度调节和季度调节还存在很大障碍。氢储能的容量大、周期长，覆盖的储能周期及容量跨度广，在时间周期及储能容量上具有调节的灵活性，针对电网削峰填谷、集中式可再生能源并网等应用场景需要氢储能作为大容量长周期储能技术参与可再生能源波动性调节。氢储能目前多采用碱性电解槽技术配合高压气态储氢技术以及质子交换膜燃料电池完成可再生能源储存及电-电转化，能量转化效率有待提升。通过改善碱性电堆、电极与隔膜材料，优化质子交换膜电解槽的设计和制造工艺提高可再生能源储能效率，通过提高储氢压力、开发氢气液化装备及储罐提升储氢效率，预计2025年可实现
15、40-45%的电-电转化效率以及15-20mol/L的储氢密度。可再生能源装机的大规模发展，叠加大容量氢储能在可再生能源季节性调峰中的作用，使可再生能源规模制氢成为可能。2020年，全国可再生能源发电量达22148亿kWh，如果按1%的比例进行电解水制氢，制氢效率按照5kWh/Nm3测算，可制取氢气约40万吨/年。根据全球能源互联网发展合作组织预计，2025年风电、太阳能发电总装机容量将达到5.36亿kW、5.59亿kW；2030年风电、太阳能发电总装机容量将达到8亿kW、10.5亿千瓦；2050年风电、太阳能发电总装机容量将达22亿kW、34.5亿kW；2060年风电、太阳能发电总装机容量将
16、达25亿kW、38亿kW。按照可再生能源装机量1-15%配置电解水制氢装置，参与发电量5%-30%的季节性储能调峰比例接入电解水制氢系统，预计2025年、2030年、2050年、2060年电解水制氢效率可达到5kWh/Nm3、4.5kWh/Nm3、4kWh/Nm3、4kWh/Nm3，可再生能源制氢量将达到40万吨、500万吨、6500万吨、1亿吨氢气，能够满足节能与新能源汽车技术路线图2.0及中国氢能联盟对我国氢气需求量的预计，支撑我国清洁氢供给结构需求。假设2025年、2030年、2050年、2060年的电解装置全功率运行时间分别为2000h、3000h、4500h、5000h，对应电解装置
17、装机规模将达到0.12亿kW、0.84亿kW、6.49亿kW、8.99亿kW。氢储能已在国内外开放示范运行，国内在建项目占比较大。截止至2021年底，主要发达国家在运营氢储能设施已有9座，电解槽装机量合计17.33MW。其中，最大的两处均在德国，电解槽装机量为6000kW；另有两处氢储能设施在建，电解槽装机量合计2.8MW。我国在建和示范运行的氢储能设施共有7座。其中，位于张家口在建的“张家口200MW/800MWh氢储能发电项目”是目前全球规模最大的氢储能项目，将安装80套5000kW电解槽，项目建设期为2年，预计2023年投入运行。三、 政策端明确可再生能源制氢发展方向氢能首次纳入国家能源
18、战略，定位提上新高度。2022年以来，围绕氢能在可再生能源消纳、新型储能系统建设、交通运输及工业领域脱碳等方面的作用，国家相关部门密集出台了支持可再生能源制氢及其上下游产业链发展的政策及规划，将氢能产业纳入战略性新兴产业和重点发展方向。国家积极布局可再生能源PEM电解水制氢技术攻关。根据国家规划，工业副产氢及可再生能源制氢在中短期是氢能制取的两条主要技术路线，中长期来看，国家对制氢路线的布局重点围绕可再生能源电解水制氢及PEM电解槽技术攻关，风电、光伏有望成为可再生能源电解水制氢的两大主要电力来源。提高转化效率及单台制氢规模是可再生能源制氢装置发展的主要趋势，高弹性、大功率PEM电解槽是未来可
19、再生能源制氢装置技术攻关及应用推广的重点方向，但现阶段仍处于样机研制阶段。PEM电解水制氢有望成为“绿电+绿氢”生产模式的主流发展趋势。为匹配可再生能源制氢应用规模扩大对大规模储能的需要，国家对可再生能源离网制氢技术进行了研发规划。目前，我国离网条件下风电耦合制氢技术尚处于起步阶段，相对于并网制氢，离网制氢可有效提高电能利用效率、减少整流、并网等设备投资、避免入网审批、缩短建设周期的优点，但由于缺少大电网的稳定支撑，对于电解槽兼容可再生能源功率快速波动提出了更高的要求，这也进一步推动PEM电解水制氢成为“绿电+绿氢”生产模式的主流发展趋势。同步打通制氢能储输加用全产业链发展堵点，支持氢能供给及
20、时向下游传递。国家规划通过大规模管网铺设及掺氢天然气等方式进行绿氢的长距离运输，解决氢能产业长期发展存在的绿氢生产与需求错配问题，为提高绿氢在各应用领域渗透程度提前布局。合成氨、炼油、烧碱、焦化等化工行业，钢铁、水泥等高耗能行业以及交通运输行业作为氢能产业的重要消费端，通过与绿氢产业耦合释放氢能大规模需求潜力，叠加以可再生能源为主体的电力系统长周期、大容量储能与调峰对可再生能源制氢产业的电力输出，将成为未来可再生能源制氢发展的两大主要驱动力。第二章 绪论一、 项目名称及建设性质（一）项目名称宁波氢项目（二）项目建设性质本项目属于扩建项目二、 项目承办单位（一）项目承办单位名称xxx有限公司（二
21、）项目联系人程xx（三）项目建设单位概况公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略，以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召，融入各级城市的建设与发展，在商业模式思路上领先业界，对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 公司以负责任的方式为消费者提供符合法律规定与标准要求的产品。在提供产品的过程中，综合考虑其对消费者的影响，确保产品安全。积极与消费者沟通，向消费者公开产品安全风险评估结果，努力维护消费者合法权益。公司加大科技创新力度，持续推进产品升级，为行业提供先进适用的解决方案，为社会提供安全、可靠、优质的产品和服务。公司坚持提升企业素质，即“企业管理水平进
22、一步提高，人力资源结构进一步优化，人员素质进一步提升，安全生产意识和社会责任意识进一步增强，诚信经营水平进一步提高”，培育一批具有工匠精神的高素质企业员工，企业品牌影响力不断提升。公司注重发挥员工民主管理、民主参与、民主监督的作用，建立了工会组织，并通过明确职工代表大会各项职权、组织制度、工作制度，进一步规范厂务公开的内容、程序、形式，企业民主管理水平进一步提升。围绕公司战略和高质量发展，以提高全员思想政治素质、业务素质和履职能力为核心，坚持战略导向、问题导向和需求导向，持续深化教育培训改革，精准实施培训，努力实现员工成长与公司发展的良性互动。三、 项目定位及建设理由氢储能是大容量、长周期储能
23、的唯一解决方案。各种储能方式在储能时间和储能时长上优势互补，目前应用较为广泛的电化学储能、抽水蓄能等技术只能解决电力系统的短期调节问题，且受成本等因素制约，月度调节和季度调节还存在很大障碍。氢储能的容量大、周期长，覆盖的储能周期及容量跨度广，在时间周期及储能容量上具有调节的灵活性，针对电网削峰填谷、集中式可再生能源并网等应用场景需要氢储能作为大容量长周期储能技术参与可再生能源波动性调节。氢储能目前多采用碱性电解槽技术配合高压气态储氢技术以及质子交换膜燃料电池完成可再生能源储存及电-电转化，能量转化效率有待提升。通过改善碱性电堆、电极与隔膜材料，优化质子交换膜电解槽的设计和制造工艺提高可再生能源
24、储能效率，通过提高储氢压力、开发氢气液化装备及储罐提升储氢效率，预计2025年可实现40-45%的电-电转化效率以及15-20mol/L的储氢密度。当前和今后一个时期，我国发展仍然处于重要战略机遇期，但机遇和挑战都有新的发展变化。世界正经历百年未有之大变局。新一轮科技革命和产业变革深入发展，国际力量对比深刻调整，和平与发展仍然是时代主题，人类命运共同体理念深入人心。同时，国际环境日趋复杂，不稳定性不确定性明显增加，新冠肺炎疫情影响广泛深远，经济全球化遭遇逆流，世界进入动荡变革期，单边主义、保护主义、霸权主义对世界和平与发展构成威胁。国内发展环境发生深刻变化。我国经济发展趋势长期向好，潜力足、韧
25、性强、回旋空间大，拥有全球最大规模的中等收入群体，进入高质量发展阶段，将迈入高收入国家行列，以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局加快形成，社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。我市面临诸多新机遇新挑战。以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局将释放新需求，以数字化为主要特征的新一轮科技革命和产业变革将注入新活力，“一带一路”、长江经济带、长三角一体化发展和“四大”建设等战略实施加快转化为城市发展新势能，要素市场化配置改革、自由贸易试验区建设和营商环境持续优化将增创制度新优势。同时，全球经济低迷和逆全球化增加了外向型经济发
26、展的不确定性，人口、经济、创新、资本等要素向中心城市特别是超大城市集聚加剧了城市位势竞争，财政、生态、空间等领域可持续发展面临更大压力，人口老龄化、社会加速转型和公共安全事件易发多发给治理体系和治理能力提升带来新挑战。综合判断，“十四五”及今后一个时期，中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局相互交织，危机并存、危中有机、危可转机，宁波处于发展动能转换的关键期、城市能级提升的突破期、综合竞争优势的重塑期和城市治理效能的提升期，承担当好浙江建设“重要窗口”模范生的重大使命，必须深刻认识新发展阶段的新变化新要求，着眼世界大变局、国内新格局、区域一体化，保持战略定力，坚持底线思维，顺应发展大势
27、，办好自己的事，以确定性的工作应对不确定性的局势，努力在危机中育先机、于变局中开新局。四、 报告编制说明（一）报告编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要；2、中国制造2025；3、建设项目经济评价方法与参数及使用手册（第三版）；4、项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据等。（二）报告编制原则1、坚持科学发展观，采用科学规划，合理布局，一次设计，分期实施的建设原则。2、根据行业未来发展趋势，合理制定生产纲领和技术方案。3、坚持市场导向原则，根据行业的现有格局和未来发展方向，优化设备选型和工艺方案，使企业的建设与未来的市场需求相吻合。4、贯彻技术进
28、步原则，产品及工艺设备选型达到目前国内领先水平。同时合理使用项目资金，将先进性与实用性有机结合，做到投入少、产出多，效益最大化。5、严格遵守“三同时”设计原则，对项目可能产生的污染源进行综合治理，使其达到国家规定的排放标准。（二） 报告主要内容1、对项目提出的背景、建设必要性、市场前景分析；2、对产品方案、工艺流程、技术水平进行论述，确定建设规模；3、对项目建设条件、场地、原料供应及交通运输条件的评价；4、对项目的总图运输、公用工程等技术方案进行研究；5、对项目消防、环境保护、劳动安全卫生和节能措施的评价；6、对项目实施进度和劳动定员的确定；7、投资估算和资金筹措和经济效益评价；8、提出本项目
29、的研究工作结论。五、 项目建设选址本期项目选址位于xxx（以最终选址方案为准），占地面积约64.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。六、 项目生产规模项目建成后，形成年产xx立方米氢的生产能力。七、 建筑物建设规模本期项目建筑面积72415.25，其中：生产工程44643.33，仓储工程17557.91，行政办公及生活服务设施7566.95，公共工程2647.06。八、 环境影响本项目选址合理，符合相关规划和产业政策，通过采取有效的污染防治措施，污染物可做到达标排放，对周边环境的影响在可承受范围内，因此，在切实落实评价
30、提出的污染控制措施和严格执行“三同时”制度的基础上，从环境影响的角度，本项目的建设是可行的。九、 项目总投资及资金构成（一）项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资35510.04万元，其中：建设投资26496.81万元，占项目总投资的74.62%；建设期利息346.45万元，占项目总投资的0.98%；流动资金8666.78万元，占项目总投资的24.41%。（二）建设投资构成本期项目建设投资26496.81万元，包括工程费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程费用22777.12万元，工程建设其他费用2965.38万元，预备费754.3
31、1万元。十、 资金筹措方案本期项目总投资35510.04万元，其中申请银行长期贷款14140.77万元，其余部分由企业自筹。十一、 项目预期经济效益规划目标（一）经济效益目标值（正常经营年份）1、营业收入（SP）：77100.00万元。2、综合总成本费用（TC）：57540.35万元。3、净利润（NP）：14349.55万元。（二）经济效益评价目标1、全部投资回收期（Pt）：4.53年。2、财务内部收益率：33.76%。3、财务净现值：35171.93万元。十二、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设，本期项目建设期限规划12个月。十四、项目综合评价本期
32、项目技术上可行、经济上合理，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积42667.00约64.00亩1.1总建筑面积72415.251.2基底面积23466.851.3投资强度万元/亩394.712总投资万元35510.042.1建设投资万元26496.812.1.1工程费用万元22777.122.1.2其他费用万元2965.382.1.3预备费万元754.312.2建设期利息万元346.452.3流动资金万元8666.783资金筹措万元35510.043.1自筹资金万元2
33、1369.273.2银行贷款万元14140.774营业收入万元77100.00正常运营年份5总成本费用万元57540.356利润总额万元19132.747净利润万元14349.558所得税万元4783.199增值税万元3557.5810税金及附加万元426.9111纳税总额万元8767.6812工业增加值万元28485.7713盈亏平衡点万元21785.51产值14回收期年4.5315内部收益率33.76%所得税后16财务净现值万元35171.93所得税后第三章 背景及必要性一、 可再生能源制氢是实现氢能产业低碳发展的基石制氢处于氢能产业链的上游，是推动氢能产业发展的基石。氢能制取主要有三种较
34、为成熟的技术路线：（1）基于煤炭、天然气等化石燃料重整制氢；（2）以焦炉煤气、氯碱工业、丙烷脱氢、乙烷裂解为代表的工业副产气制氢；（3）基于新型清洁能源的可再生能源制氢，可再生能源制氢主要分为可再生能源电解水制氢、生物质制氢、太阳能光解水制氢三种，主要是采用电解水制氢。可再生能源制氢处于氢能产业链的上游，可再生能源发电的下游。可再生能源转化的多余电能通过变流器调压后进入电解水制氢装置，在电解槽中进行水电解制氢，制备的氢气经过提纯进入氢气储存系统。一部分气体通过燃料电池发电系统实现电网侧调峰；另一部分气体通过长管拖车、液氢槽车或者管网运输等方式进入用能终端或加氢站，氢气以满足交通运输、发电、化工
35、生产及冶金等行业下游氢能消费需求，解决可再生能源利用和氢能产业发展的区域协调。我国氢源结构清洁化程度低于国际水平。现阶段，我国氢源结构以煤为主,清洁度低于国际平均水平，与日本等发达国家存在较大差距。我国煤炭资源储量丰富，占全球煤炭资源的48%，决定了煤气化制氢在原料的可获得性和成本的经济性上具有很强的竞争力，2020年煤制氢量占62%，是我国最主要的氢气来源。受资源禀赋限制，天然气制氢是我国第二大氢气来源，占总制氢量的18%。天然气重整制氢技术较为成熟，是国外主流制氢方式，但我国天然气储量较少，仅占全球储量的6.63%，考虑我国能源“富煤，缺油，少气”的资源禀赋，仅少数地区，如四川等存在天然气
36、资源过剩的省份，具有发展天然气制氢的优势。可再生能源制氢是实现氢能低碳制取的有效途径。煤制氢会产生SO2，粉尘，废渣等废弃物排放，碳排放约22.66kgCO2/kgH2，化石能源低碳制氢需要配合CCS技术，可将煤制氢碳排放降至10.52kgCO2/kgH2。煤炭制氢成本约为6.77-12.14元/kgH2，CCS技术在有效降低煤炭制氢GHG排放量的同时，也使制氢成本增加约5元/kgH2。按照当前中国电力的平均碳排放强度核算，使用电网电力进行电解水制氢的碳排放约为30kgCO2/kgH2，其二氧化碳排放和成本均远高于使用化石能源直接制氢。可再生电力电解水制氢的单位碳排放量可降低至灰氢（化石能源重
37、整制氢）的5%-70%、蓝氢（工业副产氢、化石能源重整制氢+CCS）的10%-50%，因此电解水制氢需要配合可再生能源发电才能实现低碳发展的终极目标。电解水制氢是可再生能源制氢的主要方式。可再生能源电解水制氢是将弃风、弃光等可再生能源所发电力接入电解槽电解水，通过电能供给能量，使得电解槽内水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，进行储存或运输。根据电解质的不同，电解水制氢技术可分为四类，分别是碱性（AWE）电解水制氢、质子交换膜（PEM）电解水制氢、固体聚合物阴离子交换膜（AEM）电解水制氢、固体氧化物（SOEC）电解水制氢。AWE电解水技术最为成熟，但与可再生能源适配性较差。AWE电
38、解水制氢具有技术安全可靠、制造成本低、操作简单、运行寿命长等优点。AWE电解槽中的隔膜为石棉或以聚苯硫醚（PPS）织物为基底的新型复合隔膜等材料，电极一般采用镍基材料，避免使用贵金属导致成本增加。AWE电解水制氢主要存在三点问题：（1）液体电解质和隔膜上的高欧姆损耗造成了AWE电解槽的电解效率较低，一般为60%75%，导致碱性电解水制氢的能耗较高；（2）由于传质的滞后性，以及经分离后的氢气需配合脱附剂以除去其中的水分和碱雾，不仅影响气体纯度，而且碱性电解槽无法快速启动及变载，与可再生能源发电的适配性较差；（3）在低负荷下阳极侧氧气产率较低，氢气分压上升可能导致氢氧混合危险，因此碱性电解槽工作负
39、荷范围较小，对可再生能源波动的调节范围较窄。为克服AWE电解制氢动态特性差、碱液腐蚀、串气安全等问题，阴离子交换膜电解技术采用具有良好气密性、低电阻性、成本较低的阴离子交换膜替代AWE中的隔膜，碱液中的OH-通过阴离子交换膜形成电解槽的电流回路，目前处于实验室研发阶段。我国AWE电解槽技术成熟，已在工业上实现量产。我国可生产出多种不同型号和不同规格的电解水制氢设备，单台最大产气量为1500m3/h，技术指标已达到国际先进水平，代表性单位包括中船重工第七一八研究所、苏州竞力制氢设备有限公司等。截至2020年，我国AWE装置的安装总量为2000套左右，多数用于电厂冷却用氢的制备。质子交换膜电解水制
40、氢技术与可再生能源发电匹配优势明显，是唯一能满足欧盟技术指标的可再生能源电解水制氢方式。质子交换膜电解水技术与碱性电解水制氢技术原理不同，区别在于PEM技术采用高分子聚合物阳离子交换膜代替了AWE技术中的隔膜和液态电解质，起到隔离气体和离子传导的双重作用。PEM技术的核心部件仍是电解槽，由PEM膜电极、双极板等部件组成。相比于AWE电解水制氢技术，PEM电解水制氢具有以下优点：1)安全性和产物纯度较高；2)PEM电解质膜厚度可小于200m，能量损耗低、传质效率高，提升了电解效率，电解槽的结构也更加紧凑；3)纯水作为PEM电解池的电解液，对槽体几乎无腐蚀，且电解反应产物不含碱雾；4)质子交换膜电
41、解槽负荷范围宽，对峰电调节更加灵活。根据“十四五”国家重点研发计划重点专项规划，PEM电解槽可适应的功率波动性将进一步扩展到5%-150%；启动时间相较于碱性电解水制氢技术快2倍以上，对可再生能源波动的响应更加迅速，更适用于平抑可再生能源并网的波动性。欧盟规定了电解槽制氢响应时间小于5s，目前只有PEM电解水技术可达到这一要求。固体氧化物电解水制氢距离规模化制氢应用尚需相关材料和催化剂技术进一步攻关，短期难以大规模投入实际应用。固体氧化物电解水是一种在高温状态下电解水蒸气制氢技术，该技术工作温度在6001000，主要结构包括阴极、阳极和电解质层。阴极通常使用Ni/YSZ多孔金属陶瓷，阳极为含稀
42、土元素的钙钛矿（ABO3）氧化物、电解质层为氧离子导体（YSZ或ScSZ等）。固体氧化物电解技术氢气转化率高，实验室电解制氢效率接近100%；操作灵活且规模可控；SOEC具有在电池和电解池模式间可逆运行的优势。然而，从整体能量使用率来看，SOEC技术的高温条件会造成热能的损失以及水资源的过量使用，同时增大了对电解池材料的要求，使得该技术目前只能在特定的高温场合下应用。全球电解槽装机呈现大功率、PEM化的发展趋势。目前，世界范围内投入运行的电解装置不断增多，多数电解水制氢项目位于欧洲，少数位于澳大利亚、中国和美洲。根据2018年的全球PowertoHydrogen制氢项目统计，项目平均容量由20
43、00年0.1MW增加到2019年的5MW，呈现大功率的发展趋势；随着质子交换膜技术的不断发展，PEM电解水制氢装机规模在新增装机中占比逐渐提升，成为主流的电解制氢发展技术路线。二、 电解水制氢的经济性及成本敏感性分析现阶段大部分地区电解水制氢尚不具备经济性，AWE制氢成本优势明显。目前AWE电解槽和PEM电解槽已经工业化，而AEM电解水以及SOEC电解槽尚处于实验室阶段，还未商业化，主要针对前AWE、PEM制氢进行成本分析。制氢成本分为固定成本和可变成本，固定成本包括设备折旧、人工、运维等，可变成本包括制氢过程的电耗和水耗。在现有条件及假设下，AWE、PEM电解水制氢成本分别为22.88元/k
44、gH2、28.01元/kgH2，由于较高的电耗成本及折旧成本，使电解水制氢成本远超过煤制氢（含CCS）、天然气重整制氢（含CCS）以及工业副产氢，超过煤制氢成本1倍左右，在成本上暂无竞争力。电耗成本是现阶段电解水制氢降本的关键因素之一。电耗成本在电解水制氢成本中占比最高，AWE、PEM电解水分别约为85.93%、63.18%，其次为折旧成本，AWE、PEM电解水分别约为9.77%、26.07%，这两项成本占比均达到总成本的90%。由于人工运维和原料属于刚性支出，降本路径主要依赖电解槽电解效率提高和可再生能源制氢电力成本下降带来的电耗成本降低、电解槽成本下降带来的折旧减少、单台制氢产量增加带来的
45、固定成本均摊下降。随着可再生能源发电成本的降低，在其他成本不变的前提下，AWE电解水制氢有望具备一定的经济性。根据中国十四五电力发展规划，2025年光伏发电成本将降至0.3元/kWh左右，2035年、2050年将降至0.13元/kWh、0.1元/kWh。对于AWE制氢，在电耗成本的降低主要依赖电价的下降。随着电价的降低，AWE电解制氢成本和电力成本占比也同步降低。按照光伏电价规划，2025年光伏制氢成本为20.07元/kg，电耗成本降低至20.1%，2035年、2050年光伏制氢成本将达到10.52元/kg、8.83元/kg，相对于天然气制氢及煤制氢相比已经具备了一定的竞争优势。现阶段，对于部
46、分可再生能源发电成本较低的地区，AWE制氢已存在一定的经济性。可再生能源储能需求增加可带来电解槽运营时间增加，在与电价降低的协同作用下，AWE电解水制氢有望具备一定的经济性。随着氢能行业的发展，当氢气需求达到一定水平，并且可再生能源电力储能取得突破，可以通过延长电解槽工作时间以摊薄其固定成本。在不同电价条件下，随着电解槽工作时间的延长，由于单位氢气固定成本的降低，制氢成本随之下降，但成本下降空间随工作时间延长逐渐趋缓。2025年，当电价为0.3元/kWh，在现有固定成本下AWE制氢成本约1820元/kgH2，无法实现与煤制氢+CCS平价；当电价下降到0.2元/kWh，制氢成本开始下降至与煤制氢+CCS成本相当或具有一定竞争优势；2035年之后，当电价成本降至0.13元/kWh以下时，制氢成本将与煤制氢+CCS成本相比具有较大竞争优势。第四章 选址方案一、 项目选址原则1、符合城乡规划和相关标准规范的原则。2、符合产业政策、环境保护、耕地保护和可持续发展的原则。3、有利于产业发展、城乡功能完善和城乡空间资源合理配置与利用的原则。4、保障公共利益、改善人居环境的原则。5、保证城乡公共安全和项目建设安全的原则。6、经济效益、社会效益、环境效益相互协调的原则。二、 建设区基本情况宁波位于东经12055至12216