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2025年石化化工行业前景分析：绿氢将在石化化工行业中发挥重要作用

随着全球对碳减排的重视以及新能源技术的不断进展，绿氢在石化化工行业的应用前景愈发宽阔。估计到2025年，绿氢将在石化化工行业中发挥重要作用，助力行业实现碳减排目标，同时其经济性和技术也将取得显著进步。本文将深化探讨绿氢在石化化工行业的应用现状、经济性分析、应用布局以及技术进展趋势，为行业供应参考。

一、石化化工行业氢气供需现状

《2025-2030年中国化工和石化和仪器仪表自动化行业运营态势与投资前景调查讨论报告》指出，截至2022年底，我国制氢力量约为4100万吨/年，产量为3342万吨。我国制氢原料以煤为主，占总制氢力量的比例约为85%，其中煤制氢比例为65.3%，焦炉气制氢(焦炭和兰炭副产氢)比例为19.3%。其他制氢原料包括自然?气(炼厂干气)、氯碱副产、甲醇制氢及电解水制氢等，制氢力量占比分别为9.7%、3.3%、1.8%和0.6%。

氢气在我国石化化工行业主要用于合成氨、甲醇、现代煤化工、炼油等领域。按2022年各行业产品产能统计，生产合成氨的中间原料氢气产能为1270万吨/年，占比31%;生产甲醇(包括煤经甲醇制烯烃)的中间原料氢气产能为1150万吨/年，占比28%;现代煤化工范畴内的煤间接液化、煤直接液化、煤制自然?气、煤制乙二醇的中间原料氢气产能为411万吨/年，占比10%;炼厂用氢规模为450万吨/年，占比11%;焦炭和兰炭副产氢综合利用规模(不包括制氨醇产能)为615万吨/年，占比15%;其他方式氢气利用比例约为5%。

二、绿氢在石化化工行业的应用场景

绿氢是指以风光等新能源为制氢能源所生产的氢气，区分于化石能源制氢。绿氢制取过程清洁无污染、碳排放很低甚至实现零排放，是氢能产业在供应侧鼓舞进展的主要方式，有望成为将来低碳时代氢气制备的最重要来源。石化化工行业是我国二氧化碳排放的主要行业之一，氢气是石化化工行业的重要原料，以化石原料或者化工原料制氢也是石化化工行业碳排放的重要来源之一。面对将来，当绿氢成为稳定足量的低价氢源时，绿氢将更好地促进化工行业脱碳。

目前氢气来源可分为自愿型和非自愿型。焦炭和兰炭副产氢、氯碱副产氢等副产氢源属于非自愿生产的氢气，只要生产主产品就必定会产生氢气，因此此部分氢气没有被绿氢替代的可能。除了副产氢以外，煤制氢、自然?气制氢和甲醇制氢等都属于自愿型制氢来源，采纳绿氢替代此类氢源，能够起到降低碳排放的效果。由于煤制氢产能占比大、碳排放量高，采纳绿氢代替煤制氢综合降碳效果最为显著，应成为绿氢应用于化工的重点方向。

三、绿氢生产经济性分析

(一)绿氢制取模式

绿氢制取工艺是以可再生能源电力为电源，采纳电解水制氢的方式制取氢气的工艺。由于涉及到可再生能源电力，根据供电模式的不同，绿氢制取模式可以分为并网式制氢、离网式制氢和组合式制氢三种。

并网式制氢模式中，前端供电侧采纳光伏等可再生能源发电，后端电解水制氢采纳从大电网下电模式，同时在肯定周期内(如一年内)确保前端供电侧光伏等可再生能源发电量和后端电解水制氢所需电量相同。在交易时通过绿电交易实现间接的绿氢制取。此种模式能够保证电解水制氢的稳定运行，从而有利于下游化工用户的稳定运行。但是由于电力全部通过电网传输，电网过网费用昂扬，制氢费用增加明显，制氢成本较高。

离网式制氢模式中，前端供电侧由光伏等可再生能源发电，后端电解水制氢所需电力从可再生能源发电场敷设增量配电网、孤网等方式直接送达。在此种模式中，绿氢的制取可以认为是由绿电直接制取。绿氢的生产负荷与绿电的发电负荷完全匹配，或者在配肯定量储能、调峰设施的状况下实现负荷大部分实时匹配，小部分稳定运行。此种模式下电力成本较低，但是不能保证电解水制氢满负荷稳定运行，从而不利于下游化工用户的稳定运行。

组合式制氢模式中，前端供电侧由光伏等可再生能源发电，后端电解水制氢所需电力由大电网和从可再生能源发电场敷设孤网直供电力共同供应。同时在肯定周期内(如一年内)，确保前端供电侧光伏等可再生能源发电量和后端电解水制氢所需电量相同。在此种模式中，绿氢所需电力由绿电以直接和间接两种方式组合供应，在需求侧能够依据直供电量变化调整大电网取电量，从而保证制氢装置稳定运行，优于离网式制氢的不稳定运行。

(二)生产成本分析

风光发电电解水制氢中电价占据氢气生产成本的主要部分。某规划新能源发电制氢一体化基地在制氢模式上选择组合式制氢。该基地用电完全由区域新能源风光发电项目供应。新能源所供电分为两部分供应园区。一部分建设新能源项目到园区的绿色专线，接入增量配电网为用电企业直供电，供应肯定比例(54.2%)的绿色低价电，出力高峰时刻的剩余电量通