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)型走在全國前列，重點(diǎn)耗能行業(yè)能源利用效率達(dá)到國內(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)，越來越多的國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)，是未來制氫的發(fā)展方向。“綠氫”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，越來越多的國家正在將其轉(zhuǎn)化為國家戰(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130個(gè)國家和地區(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、加拿大、日本等。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2國已實(shí)現(xiàn)碳中和，6國已立法，處于立法階段的有歐盟地區(qū)和其他5國，另有20國(含歐盟國)發(fā)布了正式的政策宣示，提出目標(biāo)但尚處于討論過程中的國家和地區(qū)近100個(gè)。中美這兩個(gè)排放大國也都做出了碳中和承諾。美國重返《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)合國大會(huì)上宣布，中國二氧化碳排放力爭(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)，許多國家和地區(qū)制定減排路線圖，通過立法、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)，解決剩余排放問題。

中國是最大的發(fā)展中國家，也是碳排放大國，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日國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《新時(shí)代的中國能源發(fā)展》白皮書，清晰描繪了中國2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的“路線圖”;2021年全國兩會(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)展所帶來的巨大市場(chǎng)潛力和科技創(chuàng)新是提高綜合國力和新經(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、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。中國國內(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。近年來氫燃料電池商用車發(fā)展較快，中國、日本、德國、韓國、美國等國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)于工藝過程脫碳有顯著影響。中國石化第一個(gè)綠氫煉化項(xiàng)目——鄂爾多斯1萬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。

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  2022-2027年中國氫能源行業(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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