碳中和背景下發(fā)展氫能源意義 氫能源發(fā)展趨勢(shì)

• 2022年4月6日 ZhouWei來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1150 74
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到2060年，先進(jìn)高效的節(jié)能降碳技術(shù)與碳中和路徑全面推行，能源利用效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上，碳中和目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，開創(chuàng)人與自然和諧共生新境界。

江西印發(fā)做好碳達(dá)峰碳中和工作的實(shí)施意

到2025年，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型取得新突破，綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)機(jī)制初步形成。單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗和二氧化碳排放確保完成國(guó)家下達(dá)指標(biāo)，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到18.3%，活立木蓄積量達(dá)到8億立方米，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。到2030年，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型走在全國(guó)前列，重點(diǎn)耗能行業(yè)能源利用效率達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，非化石能源消費(fèi)比重穩(wěn)步提高。單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗持續(xù)下降，單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放確保完成國(guó)家下達(dá)指標(biāo)，活立木蓄積量達(dá)到9億立方米，二氧化碳排放量達(dá)到峰值并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)中有降。到2060年，先進(jìn)高效的節(jié)能降碳技術(shù)與碳中和路徑全面推行，能源利用效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上，碳中和目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，開創(chuàng)人與自然和諧共生新境界。

大力發(fā)展氫能源落實(shí)碳中和

為達(dá)到《巴黎協(xié)定》提出的溫度控制目標(biāo)，越來(lái)越多的國(guó)家提出了碳中和目標(biāo)，碳中和成為全球的共同愿景和一致行動(dòng)。在各國(guó)家和地區(qū)采取的減排措施中，鼓勵(lì)可再生能源發(fā)展成為普遍選擇，可再生能源迎來(lái)巨大發(fā)展機(jī)遇。

其中氫能因熱值高、零排放、利用形式多樣，作為化石能源替代品優(yōu)勢(shì)突出而受到普遍關(guān)注，有望為交通、工業(yè)、建筑、電力等重點(diǎn)碳排放領(lǐng)域的減排脫碳發(fā)揮作用。“綠氫”則是真正助力碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)，是未來(lái)制氫的發(fā)展方向?！熬G氫”要在碳中和路徑中充分發(fā)揮作用，必須要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、經(jīng)濟(jì)地商業(yè)化應(yīng)用。目前從技術(shù)角度還面臨電解水制氫經(jīng)濟(jì)性瓶頸、儲(chǔ)運(yùn)難題等方面的挑戰(zhàn)。

二氧化碳等溫室氣體排放引發(fā)的全球氣候變化是人類面臨的最大挑戰(zhàn)之一。面對(duì)日益嚴(yán)峻的全球氣候變化形勢(shì)，推動(dòng)綠色低碳發(fā)展已成為全人類共識(shí)。2015年《巴黎協(xié)議》設(shè)定了本世紀(jì)后半葉實(shí)現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)，這是全球應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)的重要舉措，越來(lái)越多的國(guó)家正在將其轉(zhuǎn)化為國(guó)家戰(zhàn)略，提出了碳中和的目標(biāo)并采取積極行動(dòng)。

碳中和成為全球的共同目標(biāo)與一致行動(dòng)

目前全球已有超過(guò)130個(gè)國(guó)家和地區(qū)提出了“碳中和”或“零碳”目標(biāo)且大部分計(jì)劃在2050年實(shí)現(xiàn)，如歐盟、英國(guó)、加拿大、日本等。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2國(guó)已實(shí)現(xiàn)碳中和，6國(guó)已立法，處于立法階段的有歐盟地區(qū)和其他5國(guó)，另有20國(guó)(含歐盟國(guó))發(fā)布了正式的政策宣示，提出目標(biāo)但尚處于討論過(guò)程中的國(guó)家和地區(qū)近100個(gè)。中美這兩個(gè)排放大國(guó)也都做出了碳中和承諾。美國(guó)重返《巴黎協(xié)議》并承諾在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和;2020年9月習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，中國(guó)二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，許多國(guó)家和地區(qū)制定減排路線圖，通過(guò)立法、投資及稅收等政策措施推動(dòng)減排行動(dòng)。這些政策和措施根據(jù)實(shí)際情況各有側(cè)重，主要包含六個(gè)方面：

一是支持和鼓勵(lì)能效技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步提升能源使用效率;二是倡導(dǎo)進(jìn)一步減少化石能源使用，不斷降低對(duì)化石能源依賴;三是鼓勵(lì)大力發(fā)展可再生能源，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重;四是支持和鼓勵(lì)清潔低碳、節(jié)能減排等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;五是支持發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)和天然碳匯等循環(huán)經(jīng)濟(jì);六是推動(dòng)發(fā)展碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)，解決剩余排放問(wèn)題。

中國(guó)是最大的發(fā)展中國(guó)家，也是碳排放大國(guó)，要實(shí)現(xiàn)在2060年前碳中和的目標(biāo)任重道遠(yuǎn)。為了履行對(duì)世界的莊嚴(yán)承諾，中國(guó)迅速行動(dòng)。在2020年12月的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，碳達(dá)峰和碳中和工作被確定為2021年八項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)之一;12月21日國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展》白皮書，清晰描繪了中國(guó)2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的“路線圖”;2021年全國(guó)兩會(huì)，碳達(dá)峰和碳中和被首次寫入政府工作報(bào)告;2021 年10 月國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》。一系列舉措充分表明中國(guó)推動(dòng)低碳發(fā)展的堅(jiān)定決心與積極行動(dòng)。

碳達(dá)峰與碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，需要全人類、全社會(huì)、全行業(yè)共同努力，大力推進(jìn)低碳發(fā)展。低碳發(fā)展的重點(diǎn)是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，能源生產(chǎn)與利用加快向更清潔、低碳的方向轉(zhuǎn)變。在各國(guó)和地區(qū)碳達(dá)峰、碳中和政策的引導(dǎo)推動(dòng)下能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有望加快推進(jìn)，化石能源生產(chǎn)與利用將面臨更嚴(yán)格的碳排放約束，非化石能源逐漸成為能源增量主力軍。

氫能資源豐富、熱值高、使用無(wú)污染，被視為理想的清潔能源，是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑，將在全球能源新格局中扮演重要角色。氫能發(fā)展所帶來(lái)的巨大市場(chǎng)潛力和科技創(chuàng)新是提高綜合國(guó)力和新經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的有力支撐，因而其開發(fā)與利用受到全球普遍關(guān)注。許多國(guó)家都在加快推進(jìn)氫能源技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局，美國(guó)、歐盟、日本都出臺(tái)相應(yīng)的氫能戰(zhàn)略規(guī)劃，日本甚至提出了“氫能社會(huì)”的宏大構(gòu)想。中國(guó)國(guó)內(nèi)氫能發(fā)展也方興未艾，在交通、工業(yè)、建筑、電力等重點(diǎn)用能行業(yè)有望迎來(lái)較大發(fā)展空間，為這些碳排放重點(diǎn)領(lǐng)域減排脫碳發(fā)揮作用。

氫能源發(fā)展趨勢(shì)

交通運(yùn)輸是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，也是能源消耗和溫室氣體排放大戶，占碳排放比重非常高。歐盟委員會(huì)稱運(yùn)輸業(yè)對(duì)歐盟GDP貢獻(xiàn)率僅約5%，但其二氧化碳排放量約占?xì)W盟溫室氣體排放總量的四分之一。IEA報(bào)告指出，2020年一季度全球石油需求下降5%，對(duì)應(yīng)碳排放量下降4.5%;

其中公路運(yùn)輸和航空活動(dòng)的減少貢獻(xiàn)了石油需求下降量的近 85%。2020 年下半年隨著交通運(yùn)輸逐步恢復(fù)，碳排放量也隨之開始反彈。近年來(lái)氫燃料電池商用車發(fā)展較快，中國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家加快燃料電池汽車加氫站的布局建設(shè)，有力推進(jìn)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化。除了商用車，航空和海運(yùn)也在積極探索氫能應(yīng)用。氫能在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展無(wú)疑將極大推動(dòng)該領(lǐng)域的廣泛、深度脫碳。

氫在工業(yè)上主要用于煉油、化工和鋼鐵行業(yè)。在煉油和化工行業(yè)氫氣除了作為燃料還是重要原料，主要用于加氫處理、加氫裂化和脫硫。如果煉油和化工業(yè)大量采用甚至全部使用綠氫，對(duì)于工藝過(guò)程脫碳有顯著影響。中國(guó)石化第一個(gè)綠氫煉化項(xiàng)目——鄂爾多斯1萬(wàn)t/a綠電制氫項(xiàng)目計(jì)劃2022年建成投產(chǎn)，項(xiàng)目利用可再生電力電解制氫，所制氫氣供中天合創(chuàng)煤化工項(xiàng)目。該項(xiàng)目對(duì)于綠氫煉化有示范意義，大大有利煤化工降碳減排。

鋼鐵是工業(yè)碳排放大戶，當(dāng)前煉鋼多采用焦炭作為鐵礦石還原劑。為了解決碳排放問(wèn)題，鋼鐵行業(yè)開始探索氫冶金技術(shù)，用氫代替焦炭和天然氣作為還原劑可基本消除煉鐵和煉鋼過(guò)程中的絕大部分碳排放。如果隨著可再生能源成本下降，在軋鑄環(huán)節(jié)使用可再生能源發(fā)電，最后基本可實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的近零排放。

建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑就是打造綠色建筑，探索燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)，采用燃料電池發(fā)電技術(shù)，以氫能完全或部分替代市政電網(wǎng)、天然氣等傳統(tǒng)能源，滿足建筑對(duì)冷、熱、電、生活熱水等各種能源的需求。這種燃料電池在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用不僅提高能源利用效率，而且能起到建筑用能和采暖降碳的作用，效果顯著。

氫能要在碳中和中發(fā)揮作用要重點(diǎn)發(fā)展綠氫，而綠氫要真正充分發(fā)揮作用必須要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、經(jīng)濟(jì)地應(yīng)用。目前，從技術(shù)層面還面臨一些挑戰(zhàn)，首先是電解水制氫技術(shù)要實(shí)現(xiàn)突破，要大幅降低制氫成本;其次是氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸技術(shù)還要進(jìn)一步發(fā)展，要提高氫能響應(yīng)速度、安全性及電—?dú)洹娔茉崔D(zhuǎn)化效率;另外還要大力降低儲(chǔ)運(yùn)成本，因?yàn)榧词怪茪涑杀灸軌虼蠓档停诮?jīng)過(guò)儲(chǔ)存、運(yùn)輸多個(gè)環(huán)節(jié)層層疊加后會(huì)大大抬高終端氫氣成本。只有當(dāng)技術(shù)進(jìn)一步突破，以綠氫為代表的氫能才能夠真正在碳中和路徑中大顯身手。

欲了解更多行業(yè)具體詳情，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2022-2027年中國(guó)氫能源行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資規(guī)劃報(bào)告》。

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  2022-2027年中國(guó)氫能源行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資規(guī)劃報(bào)告

  五年規(guī)劃是國(guó)家對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，也是一種綱領(lǐng)性文件。目前中國(guó)也是世界上編制五年規(guī)劃（計(jì)劃）最多的國(guó)家。“十四五”時(shí)期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要?dú)v史性窗口期，是全面完成小康社會(huì)...

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