勢銀發布《氫儲能成本競爭力分析》：氫儲能發電何時何場景將具備成本競爭力？
在“雙碳”目標的推進下，我國可再生能源裝機規模持續擴大。未來電力系統能否在高比例波動可再生能源的情況下靈活運行，對于確保現代電力系統的安全性至關重要。
勢銀（TrendBank）分析認為，間歇性可再生能源發電量占比超過50%時將需要季節性儲能技術。其中，氫儲能因眾多****的優勢而受到廣泛關注。然而，氫儲能發電系統目前的成本結構、平準化度電成本、未來降本空間、與鋰電池儲能相比的成本競爭力等諸多影響其未來發展趨勢的經濟性因素尚未清晰。
目前氫儲能（使用PEM電解槽）的平準化度電成本高達8.42元/kWh，相較鋰電池的0.77元/kWh無成本競爭力；
較高的設備成本、較高的運維費用、較低的能量轉換效率是導致目前氫儲能LCOS較高的主要原因；氫儲能LCOS未來有較大降本空間，2030年有望降至1元/kWh以下；
勢銀（TrendBank）預測，2030年，儲能時長大于9小時時，氫儲能相較鋰電池儲能將展現出LCOS競爭優勢；
氫儲能LCOS對能量轉換效率及調峰利用小時數最為敏感，前者有賴于技術突破，后者也可看作電站使用率；
目前提高氫儲能電站運行經濟性的手段主要包括：優先選址風光資源較豐富、綠電電價較低的地區；設備優化配置；氫、氧、熱高效利用等。
一、目前氫儲能（使用PEM電解槽）LCOS高達8.42元/kWh，2030年有望降至1元/kWh以下
本篇報告中，勢銀（TrendBank）選擇PEM電解槽、儲氫瓶氣態儲氫以及PEM燃料電池作為氫儲能系統構建的基礎，并基于全生命周期建模的儲能平準化度電成本（LCOS）來分析氫儲能的成本競爭力。
圖1 氫儲能平準化度電成本模型
圖片來源：《氫儲能成本競爭力分析》
結果顯示，1MW/5MWh氫儲能電站的平準化度電成本高達8.42元/kWh（功率成本、容量成本、運維成本、替換成本、替換周期、折現率、儲能效率、調峰利用小時數等關鍵參數詳見報告），遠高于鋰電池儲能的0.77元/kWh。
究其原因，目前PEM電解槽以及發電用PEM燃料電池尚未規模化生產，單位造價較高；且由于技術尚未成熟，目前相關設備的維護費用也較高；此外，較低的能量轉換效率、設備配置不合理等因素進一步推高了氫儲能發電系統的平準化度電成本。
勢銀（TrendBank）根據關鍵設備的降本空間、能量轉換效率的上升空間等一系列假設預測2030年氫儲能LCOS有望降至1元/kWh以下。
圖2 2030年100MW氫儲能電站50小時以上儲能時長下LCOS
圖片來源：《氫儲能成本競爭力分析》
據勢銀（TrendBank）測算，儲能時長增加5倍，氫儲能LCOS僅增加一倍不到。
本報告基于2030年100MW/20小時儲能的氫儲能電站，以能量轉換效率、調峰利用小時數、單位功率成本、單位電價、單位容量成本等關鍵參數對LCOS進行敏感性分析。分析結果顯示，氫儲能LCOS對能量轉換效率及調峰利用小時數最為敏感。
圖3 2030年氫儲能平準化度電成本敏感性分析（100MW/20小時儲能）
圖片來源：《氫儲能成本競爭力分析》
如上圖所示，中部的綠色坐標軸表示空白對照組的平準化度電成本（0.92元/kWh）；柱形圖表示各個影響因子增加或減少10%比例后， 100MW/20小時儲能的氫儲能平準化度電成本的變化幅度。當“電-氫-電”綜合能量轉換效率在51%的基礎上減少10%，氫儲能平準化度電成本相比對照組將提升至1.02元/kWh，增幅達11%；相應地，氫儲能LCOS對10%調峰利用小時數變動的敏感性為9%。
圖片來源：《氫儲能成本競爭力分析》