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加氢站经济性测算及中石化盈利样本!

 yi_ran2008 2021-11-21
氢能的发展从2019年开始步入“快车道”,截至2020年12月底,中国累计建成118座加氢站,各地规划2030年将有1000座以上加氢站!
加氢站是连接上游氢气和下游燃料汽车用户的纽带,是大规模发展燃料电池车的基本条件。由于加氢站设备造价高、氢气费用高昂以及中国燃料电池车数量少等原因,多数加氢站运行负荷不高,普通处于亏损状态!
但中石化的部分加氢站已经实现盈利,这些站是怎么做到的呢?

一、加氢站的主要分类

加氢站,与加油站、加气站类似,是专门为氢燃料电池汽车加注氢气的车用能源供应基础设施,其系统结构与CNG和L-CNG加气站较为接近,但由于氢气与天然气的加注压力和气体特性不同,加氢站的压力设计和管材要求与传统加气站存在一定区别。加氢站种类繁多,主要分类如下:

按照氢气来源:分外部供氢和场站内制氢两种模式。欧洲各国多采用场站内电解水制氢的加氢站,而国内主要采用外部供氢加氢站。
 
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按照加注压力:分35Mpa和70Mpa两种模式。日本的70Mpa车辆和加氢站技术较为成熟,欧美国家和国内仍以35Mpa技术为主。

按照储运方式:分高压储运和液氢储运两种模式。当前高压储运技术较为成熟,但受制于运输半径;液氢储运技术仍在开发中,有望扩大运输半径并降低储运成本。

按照建筑结构:分橇装式和固定式两种模式。橇装式设备集成度较高、占地面积较小,但加注能力有限,固定式加氢站占地面积较大,加注能力也相应较高。上海世博会加氢站、广州亚运会、深圳大运会均采用橇装式加氢站,预计2022年冬奥会场馆周边也将建设一批橇装式加氢站配合车辆使用。

二、加氢站的主要建设主体

随着国家和地方政府对加氢站等基础设施的相关政策不断出台,越来越多的企业开始布局进入加氢站建设和运营。在统计的51所已投入运营的加氢站中,共40家企业参与加氢站建设,按照这些公司在氢燃料电池产业链所处位置不同可以划分为三大类:

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(1)老牌加氢站建设与运营企业:代表企业为氢枫能源和舜华新能源。

在所有参加加氢站运营的企业中,氢枫能源和舜华新能源参与的次数最多,分别参加12所和6所加氢站的建设运营,两者也积极与气体公司以及加氢站设备企业合资合作,共同参与加氢站建设和运营。

舜华新能源与林德气体成立上海驿蓝,作为长三角地区加氢站投资建设营运平台,与联悦氢能、广东国鸿成立云浮舜为参与佛山加氢站建设,与众义达成立众华氢能涉足武汉市场。

氢枫能源与上海交通大学科研团队成立合资公司氢储;2018年完成A轮融资,引入雄韬股份、上海重塑、富瑞特装等产业资本,加强后续在加氢站建设与运营上的互联互动。

(2)上游气体及加氢设备企业:以液化空气、厚普股份、林德集团为代表。

2018年,厚普股份子公司华气厚普参与武汉中极加氢站的建设与运营,2019年厚普股份与法国液化空气集团成立合资公司液空厚普氢能源装备有限公司,部署加氢站建设。而林德集团早在2017年就参股上海驿蓝参与加氢站建设与运营。

(3)燃料电池企业向下游布局加氢站建设:参与企业数目最多,合作方式更为多样化,以上海重塑、亿华通、美锦能源、雪人股份为代表。

上海重塑、大洋电机两大燃料电池企业与氢车熟路汽车运营公司共同成立嘉氢实业,参与加氢站投资与建设,此外上海重塑还与嘉化能源、国富氢能成立合资公司嘉化氢能共同布局加氢站建设。

2018年10月亿华通子公司海珀尔与中石化签订战略合作协议,加速北京市加氢站等基础设施建设,2019年4月,海珀尔与中国石油天然气北京销售分公司签订合作协议,共同在北京地区建设油氢混建站。

2019年7月美锦能源和嘉兴交投集团合作开展氢能基建和氢燃料电池汽车示范运营,一方面双方共同对加氢站进行选址和建设,另一方面,双方通过合资公司共同运营燃料电池公交车、大巴车、物流车和船舶。两者的合作不仅推动了氢燃料电池汽车在嘉兴的示范运营,另一方面也促进了美锦能源在氢能产业的战略布局。

2019年10月雪人股份据公司公告,与陕西环保集团签署《战略合作框架协议》,推进陕西氢能产业发展,双方合作内容包括氢气提纯、液化、销售额加氢站建设与运营;2019年3月,雪人股份公告与重庆两江新区管理委员会、重庆市经济和信息化委员会签署协议,不仅拟在重庆市投资45.5亿元建设10万套燃料电池发动机及电堆等核心部件产能,同时分期建设35座加氢站,2019-2021年17座、2022-2024年8座、2025-2027年10座。

三、加氢站盈利测算


我国加氢站主要为外供氢高压加氢站,前期建设成本主要在于设备投资,后期运营成本主要在于氢气成本。

加氢站按氢气来源分为内制氢加氢站和外供氢加氢站,我国目前建成和正在建设的多为外供氢高压加氢站,国内单个外供氢高压加氢站的初始建设成本大概为1500-2000万元,其中85%为设备投入。

加氢站建成后,运营成本包括氢气成本、设备折旧、运营维护成本、人员工资等,其中,氢气成本占比最大,接近运营成本的70%。

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基于合理假设,我们对加氢站的盈利能力和内部收益率进行测算。我们以一座365天均处于运营状态、日加氢能力在500kg/d的加氢站为例,假定初始投资为1500万元,其中初始设备投资为1200万元,土地成本300万元,土地和设备分别按30年和10年折旧摊销,总计每年130万元,每年运维成本包括设备维护成本、人工工资等共计170万元,制氢、运氢等均为可变成本,氢气的售价加上补贴后收入为60元/kg。基于这样的假定,我们对加氢站的10年投资回报率进行测算。

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我们以加氢站初始投资补贴和日均加氢量作为测算的变量。我们根据假定,分别以200元、400万元作为500kg/d加氢站的初始补贴,实际平均加氢量为300kg/d、400kg/d、500kg/d,分别对应27、36、45辆燃料电池公交的日加氢需求(每辆燃料电池公交日运营里程数为210km,日耗氢量为11kg),来对加氢站的盈利能力和10年内部收益率进行测算。

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从测算结果来看,初始投资补贴可明显提高加氢站内部收益率3-5个百分点,而运营负荷率对加氢站盈利能力最为敏感。一方面,当初始投资补贴从200万元提升至400万元时,加氢站内部收益率明显得到提升,分别从-2%、8%、15%提升至1%、11%、20%。

另一方面,运营负荷率是决定加氢站盈利的关键因素,以初始投资补贴200万元情景为例,当运营负荷率为60%(日均加氢量在300kg/d)时,加氢站尚不具备盈利能力,而当运营负荷率为80%(日均加氢量为400kg/d)、100%(日均加氢量为500kg/d)时,内部收益率可分别达到8%、15%。


四、广东河滘油氢合建站 如何实现盈利

河滘油氢合建站是全国首座以新建方式建设的油氢合建站,位于佛山禅城,2020年12月28日建成投营,目前日均加氢量达365公斤,最高640公斤。今年6月以来,连续3个月实现盈利。

中石化广东氢能生态圈构造逻辑

1
 新能源 新服务 
综合能源网络发展新路径

抢抓机遇

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我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。氢能作为零碳能源,是业界公认的化石能源和可再生能源之间过渡和转换的桥梁。大力发展氢能,将有助于实现碳达峰、碳中和。中国石化以打造世界领先洁净能源化工公司为愿景,全力探索构建清洁低碳安全高效的能源体系,打造“中国第一氢能公司”。

打破痛点

作为新能源,氢能拥有取材广泛的优势,但落到实际应用上首先面临着终端网点相关政策、标准不完善的难题。用地审批如何进行、网点建设标准如何定、设备运维如何做、质量监控如何保障、专业人才如何培养等,都要经历从零到一的摸索与突破。

抢占先机

转变思路,广东石油依托中国石化加油站网络和成熟的安全、技术管理经验,专业的人才队伍,采用综合能源服务站的建设模式,加快推进氢能网点建设。不仅大幅节约宝贵的土地资源,还能获得在技术、管理和人才队伍上的先发势能。

主动作为

抓住氢能转型新机遇,广东石油利用现有油站网点建设“油氢合建站”,以时不我待,分秒必争的紧迫感投入到氢能网点的建设中,不断丰富网络布局,为客户提供“油气氢电服”多功能于一体的现代化综合能源服务站。

2
 商业化运营 可持续性发展 
构建“油气氢电服”综合能源服务网络

抢抓机遇

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随着汽车工业规划从数量发展向“绿色制造、智能制造”的转变,车用能源行业迎来了战略转型期。近年来,氢燃料电池汽车的快速发展,将推动氢能源汽车向百万规模市场迈进。目前广东地区氢燃料电池车辆已经突破了2400辆,氢能汽车已经成为了新能源汽车重要组成部分。

打破痛点

对政府而言,油氢合建站从无到有,相关审批流程、制度建设亟需企业主动推动。对企业而言,要实现新能源可持续发展,必须立足商业化运营的角度,破解新能源加注效率难题,获得可靠稳定的客源。

抢占先机

作为能源供应终端的加油站亟需转变方式、升级服务,通过网点布局、完善标准、提升服务,广东石油主动适应新变化、新格局,推动技术与商业实践互促互融,发挥加油站网络优势,借氢能发展东风大力发展综合能源网点,推动传统油气生产企业,向综合洁净能源供应升级。

主动作为

针对加注效率问题,创新引进加氢预冷设备,采用双氢气压缩机设计,加注效率3.6公斤/分钟,成为了国内加注速度最快的加氢站之一。氢燃料电池汽车加注一次只需要4分钟,续航可达400公里,极大满足客户效率需求。推动政府加快氢能应用落地,在氢燃料电池私家车推出之前,首批锁定公交车、物流配送等政府扶持的氢燃料电池车辆,获得可靠稳定的客源,满足商业化运营的需求。2020年,樟坑油氢合建站加氢部分盈利96万元,成为全国首座实现商业化盈利的油氢合建站。2021年6月起,河滘油氢合建站也开始实现了加氢部分每月商业化盈利,为氢能网点商业化运营摸索出了成功经验。

 产业链优势  标准化打造 
抢占氢能资源供应、标准把控高地

抢抓机遇

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作为中国石化销售终端下游,广东石油在推进氢能应用落地,加快建设氢能供应网点的同时,善于发挥集团优势,加强与中上游融合,助力构建供燃料电池车用氢产销一体化的全产业链。大力发挥炼化企业制氢手段丰富、产氢量较大、制氢技术成熟等优势,并依托现有成熟的油品配送网络,打造具有竞争力和经济性的氢能物流体系,推动构建极具竞争优势的氢能生产-配送-供应一体化产业格局。

打破痛点

无论是氢站建设标准、规范化安全运行标准还是氢气检测标准,都是氢能应用领域“卡脖子”的核心环节,牵住这个“牛鼻子”,对未来氢能产业规模化建设意义重大。

抢占先机

2019年,广东石油在首座油氢合建站的实际运营中,提炼技术标准、总结管理经验,形成国内首套系统化加氢站建设标准和操作流程,以满足高标准建设安全规范化运行的要求。

主动作为

建设全国首座具有国家资质认证的氢气检测分析实验室,既满足广州规划成为华南地区氢能枢纽的检测需求,又从质量把控上取得了战略高度的话语权,为实现“每一克氢都是承诺”的质量新承诺奠定基础。同时,着力打造中国石化销售系统“氢能人才摇篮”,已经培育储备了首批53名氢能管理和操作人才,对外接待学习超过3000人次,为大力推广氢能网络建设奠定坚实的人才基础。

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从无到有建起一座油氢合建站
标志着广东石油氢能产业的进展与突破
悄悄“觉醒”的氢能
正在人们身边安家......
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以“建成一座,盈利一座”的目标
积极摸索商业化运营模式
打造可持续、高质量氢能生态圈

持续对接需求,努力拓展新客户
改进工艺,加强技能培训,提升加氢效率
实现量效双增
截至目前,氢气销量同比增长90.5%
实现盈利同比增长91.7%
来源:第一元素网、中石化等

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