李彤：站内制氢-加氢母站建设创新与实践

各位专家、各位同行，下午好！现在由我代表佛燃能源为大家介绍我们从去年到现在打造的一座全国首座站内天然气制氢-加氢一体化站。欢迎各位专家和领导在明天现场参观的时候给我们提出宝贵意见，因为这座站从设计阶段开始到整个建设的过程，对我们来说都是全新的。在这个方面我们也是做了一些有利于产业发展的探索，希望大家能够多给我们一些更好的建议。我将从四个维度来做介绍：

第一，基本面。

我们使用到一个专有名词“站内制氢-加氢母站”，这是在相关手册、白皮书中找不到的词，参照GB50156规范中的CNG加气母站，它的定义是从站外天然气管道取气，经过工艺处理并增压后，通过加气柱给服务于CNG加气子站的CNG长管拖车或管束式集装箱充装CNG的场所。就是它可以从站内管道取气，跟站内天然气制氢是一样的道理，通过管道取气，制出氢气，然后就地加注，以及充装到管束车，为其他常规的加氢站提供氢源。

站内制氢-加氢母站的优势有三个特点，第一是选址比较容易，占地面积比较小，南庄站整个占地约9亩，利用原来天然气加气站来改建而成。第二是建设周期比较短，它是撬装化设计，由四个撬块组成，很多设备包括天然气制氢设备都是在工厂组装好，现场只是要把管道进行连接就能够完成安装，现场如果按照建设周期，我们能够更有经验，更合理计划的情况下，大概安装调试的时间就是1-2个月。第三是省去氢气传统管束车运输产生的费用以及装卸风险，我们知道在氢能产业方面，很多事故都是发生在装卸的过程中，我们站内制氢至少是在用氢环节不涉及到卸车。目前广东省氢气运输成本，无论是从东莞、云浮运输过来，氢气运费每公斤大概需要十几块钱，每公斤70块钱的氢气终端售价，运输成本约占20%左右，也是一笔很大的费用。

据统计，截止到2020年底，全球加氢站共有612座，据《中国氢能及燃料电池产业手册》数据显示，站内制氢加氢一体化站是占有15%的比例，液氢站占5%的比例。日本加氢站数量142座，位居全球首位，其中站内制氢加氢站占比约30%。

国际撬装式天然气制氢设备应用广泛，不完全的统计数据，全球已安装228套。第一是荷兰HyGear公司，占比33%，出货量是最大的，已有66套在运行和使用；第二是美国AP公司，占比25%，已有50套正在使用；第三名是日本三菱公司，有47套，占比23%。这个技术在全球已经是相对主流的模式，除了应用于加氢站、工业领域，包括玻璃、金属、电子、化工行业也有应用，这228套并不是全部用于加氢站。

第二， 政策面。

五部委2020年发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，要求示范城市车用氢气年产量必须超过5000吨，为燃料电池汽车示范应用提供经济、安全稳定的氢源保障。佛山要急迫解决氢源问题。

2017年11月，佛山市住房和城乡建设局制定了加氢站建设的系列地方指引，规范建设加氢站的程序以及验收流程。

在政策的推动下，佛山市加氢站像雨后春笋一样能够快速的增长。目前已建、在建加氢站有28座，其中南海区数量较多，已有12座。氢能应用终端数量也是全国最多，佛山市已累计开通氢能源公交线路88条，购置上牌氢能源公交车1000辆，投运氢燃料电池物流车469辆，氢能有轨电车5列，氢燃料电池客车9辆，行驶里程累计超过三千万公里。本地氢源紧缺，目前日产氢量不足一吨，实际氢能终端应用需要18吨，所以非常紧缺。加氢站加注能力与制氢能力的发展存在着不协调的关系。

政府领导为了南庄站的建设，经过多次协调及研究，于2019年12月专门组织会议，明确制氢加氢一体化发展方向，作为解决佛山氢源紧缺的重要措施，在2020年5月明确了审批路径。2020年11月，广东省在省级层面出台了《加快氢燃料电池汽车产业发展实施方案》，提出现有加油加气站在红线范围内改扩建加氢站可视为已纳入布点规划，这就加快了选点审批。另外，针对电解水制氢，提出“结合变电站调峰需求，在满足安全前提下鼓励发展分布式制氢。氢燃料电池汽车专用制氢站谷期用电价格执行蓄冷谷期电价。探索结合电网调峰需求建设包含电解水制氢、氢储能调峰等功能的氢电综合调峰站”，在这份文里提出分布式制氢也是一个很大的进步。

第三，技术面。

现国家没有一部全面覆盖站内制氢加氢加气站设计要求规范，需遵从的国家规范主要有三个：GB50516、GB50156、GB50177。其实在2010年版的GB50516中已有站内供氢系统的说法，但实践中并不多见。在南庄站的设计阶段，我们与设计单位、施工图审查机构进行了多次研究讨论，最终形成了现在的方案。站内制氢设备是站的关键设备，我们在设备的选型方面也是研究过国外同类型的设备它的应用情况。全球排名第一的荷兰HyGear小型化制氢设备厂家，主要是做到150标方每小时制氢能力以下，都是比较小的，这个规模下难以做到盈利，现在我们要做的至少是250标方每小时单套制氢能力，最好可以做到500标方每小时。我们南庄站选用的是500标方每小时制氢设备。

下面是给大家介绍国外站内制氢设备的一些情况：

（1）AP

AP PHG250是常规产品，也有做到800标方每小时的。250标方每小时是出货最多的，根据客户的需求可以组合，需要多的话再上多一台，250标方每小时的占地也非常小，长12米，宽2.4米，占地二十多平方米，一个40英寸标准集装箱大小。转化炉体比较大比较高。各种厂家都有不同的产品特性。

（2）三菱

三菱公司投运47套小型化撬装式最大做到300标方每小时，占地面积比较小，只有二十多平方米。它的设备不包含脱盐水、仪表空气、冷却水系统等公用设备。但在500标方每小时的装备就和传统石化装置差不多了，1000标方每小时的装备就完全是石化装置了。

（3）大阪燃气

大阪燃气的系列比较完整，从5标方每小时到300标方每小时都有，300标方每小时的设备比较接近于我们的使用需求，大概占地不到三十平方米。天然气的单耗指标较低，为了适应加氢站来车不均匀，具有负荷自动适应调节及一键启停功能，是一个比较先进的功能。

（4）韩国JNK

韩国JNK公司250标方每小时制氢设备，也是集装箱大小，转化炉都在里面。

南庄站是制氢加氢加气充电四合一站，除了天然气制氢、电解水制氢，还有充电、LNG加注功能。创新突破方面，第一，实现了站内多元化制氢系统，包括天然气制氢和电解水制氢同时在一个站内，可能全世界都没有；第二，率先采用撬装式SMR设备，整个撬装化设备占地面积仅九十多平方米，也是比较小的，做到500标方每小时的制氢能力；第三，冷却水系统是共用的；第四，加氢区与压缩机等工艺区、本站与毗邻LNG气化站安全隔离措施，满足了审批机构对于规范的理解；第五，超长距离的LNG加注，从储罐到加气机大概有260米，部分专业厂家虽然认为这不可靠，但是我们后来还是把它做出来了。接下来，还需要探索的是如何利用周边LNG冷能以及旁边门站的压力能，为这个站提供能源来降低能耗。其次，需要进一步研究优化在线分析仪器的选型，对于制氢加氢的协同，如何把它匹配好、用好、高效运作来提高产能利用率。

第四，经济面。

大家非常关注这个站能不能盈利，政府和终端用户都希望氢气价格能降低，以促进氢能的推广应用。

制加氢成本由可变成本和固定成本组成。可变成本主要是天然气原料、燃料动力成本，目前来说，我们通过两次试车得到了生产实际数据。在用高热值天然气的情况下，制取每方氢气大概需要0.42方天然气。固定成本包括折旧、人工、修理、三费等，因小型化制氢设备目前难以量产，造价相对较高，与大型天然气制氢装置相比，占全站工程建设投资费用比例较大，折旧费在氢气生产成本中占比也较大。

佛山市政府是最早提出“以油养氢”想法并正在积极付诸实施的地方政府。“以油养氢”是指通过制氢加氢站与加油站合建的方式，以成品油零售经营的利润哺养加氢业务的做法。经过我们的测算，“以油养氢”确实可有效降低终端氢气销售价格，在同样的财务内部收益率及经济评价参数下，氢气价格与非氢业务(LNG/油品)销量(进销差)密切相关，当达到一定的非氢业务销量及利润空间时，可做到较低的氢气售价。

佛燃能源依托自身在天然气行业方面的优势，在制氢加氢产业链方面积极布局，近期重点推进站内制氢-加氢母站建设运营，通过项目建设运营与高端装备制造两轮驱动，不断完善公司氢能产业链布局。同时，也希望政府加快推动“以油养氢”政策落地，使制氢加氢站在没有政府补贴的情况也能市场化盈利，实现减少政府财政补贴费用支出及降低终端用氢成本的目的。

谢谢大家！