天然氢技术经济性评估：生产成本低至每公斤0.14美元

氢能被视为实现碳中和目标的关键能源载体，尤其是氢燃料电池等技术的快速发展，推动其在交通、工业等领域的应用。然而，传统制氢方式如煤制氢、天然气重整等，或碳排放高，或需配套碳捕集与封存（CCS）技术，导致成本居高不下。可再生能源制氢虽零碳，但成本仍然较高，制约其大规模推广。

相比之下，天然氢（Natural Hydrogen）不仅在生产过程中几乎不产生温室气体，还具备显著的成本优势。该研究通过构建包含32,000种情景的技术经济模型，系统评估了氢纯度、气量、井深、分离技术等关键参数对成本的影响。结果显示，天然氢的单位成本区间为0.14–5.33美元/公斤，尤其在纯度高于60%时，成本优势更为明显。

研究还通过净现值（NPV）和投资回收期等指标进一步验证其经济可行性。NPV在第二年即转为正值，并在后续年份持续增长；投资回收期最短仅0.5年，远低于项目20年的运行寿命，表明项目具备快速回本能力和较低投资风险。

与其它制氢技术对比显示，天然氢的成本显著低于煤制氢（0.36–1.25美元/公斤）、天然气重整制氢（1.50–3.75美元/公斤），甚至低于部分生物质气化制氢（0.36–1.83美元/公斤）和核能电解水制氢（3.00–5.40美元/公斤）。研究指出，纯度超过60%的天然氢开发项目具备显著市场竞争力和经济可行性。该研究为天然氢资源的勘探与开发提供了重要的理论依据和技术支撑，对未来氢能产业的低碳转型具有积极推动作用。

该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划资助。