


中國製氫行業發展概況
一、中國製氫(qīng)行業(yè)發展趨勢
開發(fā)先進的煤氣化工藝,膜分離製氧,合成氣膜分離提純氫氣,聯產(chǎn)發(fā)電以及CO2回收,是大(dà)規模煤製氫的方向。如果能進一(yī)步降低空分裝置投資,才可能從根本上降低氫氣的成本,給煤製氫技術帶來市場競(jìng)爭力。國外(wài)正在進行(háng)離子膜的研究(jiū),目的是取代常(cháng)規深冷製氧單元,空氣通過這種膜便(biàn)可以實現N2和O2分離,降低裝置(zhì)投資和煤氣化製氫的成本。
總(zǒng)之,煤、51吃瓜网製氫(qīng)技術的應用與研(yán)究使得我國現階段的製氫(qīng)水平進(jìn)行較好的(de)提高,滿(mǎn)足了氫氣需求量使得我國現階段的建設與發展有了顯著的(de)提高。我國未來的發展離不開製氫技術的發展,隻有進一步提高製氫技術,我國在未來建設中就能保(bǎo)證氫的供給量得(dé)到滿足,這將進一步保證我國快速穩定的發展。
二(èr)、中國製氫發展狀況
1、製氫行業發展規模
2020年“雙碳”目標提出後,國(guó)內氫能產業發展進入快車道(dào),我國已成為全球最大氫(qīng)氣(qì)生產國。數(shù)據顯示,2021年,中國氫氣產量達3300萬噸(dūn),同比增長32%;2022年我國氫氣產量增至4004萬噸,同比增長(zhǎng)19.8%。未來,隨著可再生能源製氫技(jì)術的突破和製氫成本的(de)降低,氫氣產量將進一步提升,預計2023年我國氫(qīng)氣產量將達(dá)4575萬噸。

2、製氫行業供(gòng)需狀況
近(jìn)年來,清潔能源在能源結構中占比快速上升,但煤炭和石油等化(huà)石能源占比仍高達77%左右,傳統(tǒng)工業、能源行業麵臨巨大的(de)減碳壓(yā)力。未來,氫能源將(jiāng)在能源轉型中發揮重要作用,到2050年(nián)將滿足全球最終能源需求的7%。在能源轉型的背景下,未來氫能源行業將迎(yíng)來(lái)重(chóng)大發展機遇。在2060年碳中和願景下(xià),我國氫氣(qì)的(de)年需求量將增至(zhì)1.3億噸左右,在終端能源消費中占(zhàn)比(bǐ)約(yuē)為20%,其中綠氫(qīng)約為1億噸(dūn)。
中國製氫運營分析(xī)
一、中國製氫經營模式分(fèn)析(xī)
製氫工藝的不同,決(jué)定了製氫的運營路線不(bú)同。目前我國主流的製氫方法是(shì)中央製氫,其運營模式是在城市周邊地區建設大規模氫氣生產廠,然後通過運氫車(chē)將氫氣運輸到城市中的加氫站,再(zài)由加氫站出售給消費者。
與中央製氫相對應的是分布式(shì)製(zhì)氫,其工藝路線主(zhǔ)要為電解水製氫,城市中的加氫站在(zài)站(zhàn)內裝(zhuāng)有氫氣(qì)發(fā)生器(qì),實現氫氣生產、壓縮、儲存、出售一體化,或者在應用端直接安裝氫(qīng)氣(qì)發生器,實現(xiàn)應用端自產自供氫氣。雖然電解水製(zhì)氫耗費大量電能(néng),不過我國結合我國分布式能源並網裝機與棄風、棄水電量(liàng)情況,可以發現分布式製氫運營模式前(qián)景廣闊。
氫能將成為傳(chuán)統能源的核(hé)心,有助於實現規模化的願景,打造一流的清潔能源供應商,整(zhěng)個產(chǎn)業鏈已經顯現(xiàn)。產業化途徑、模式、方向(xiàng),包(bāo)括商業模式都已經開始了,可再生能源製氫也好、煤製氫也好、各種製備出來的散氫都要(yào)集中起來,這是一個大的(de)產業鏈。不光是氫能(néng)源電池利用,包括分布式發電、二氧化(huà)碳合成的(de)化學用品等等。發展氫能產業是能源結構調整和產業結構(gòu)轉型的必由之路,人類必須向這條路上走。現(xiàn)在利用氫能人類社(shè)會的生產發(fā)展(zhǎn)方式(shì)可以發生一個很大的變革,獲取方式多元化。
二、中國製氫(qīng)經營項目(mù)分析
氫能是重要的(de)能源載體,也是實現“碳達峰(fēng)”和(hé)“碳中(zhōng)和(hé)”的能源主體。從項目(mù)建設情況來看,國內(nèi)製氫(qīng)項目投資大幅增加。據統計,2023年已(yǐ)有9個省份公布35個氫能產業項目,總投資額超650億,其中綠氫項目達到7項(xiàng),主要分布在寧夏(xià)、河北和江(jiāng)蘇等風(fēng)光資源優勢地區,進一步推進(jìn)綠氫商業化發展。
2023年最新進展如下:
烏蘭察布興和縣風光(guāng)發電製氫合成氨一體化項目,總投資41億元
2023年1月3日,烏(wū)蘭察布興和縣風(fēng)光(guāng)發電製氫合成氨一體化項目正式(shì)獲批,該項目是中國石(shí)油在(zài)內蒙古(gǔ)投資的首個(gè)風光發電製氫合成氨一(yī)體化項目。項目總投資41.39億元,計劃建設風電350MW,光伏發電150MW;年製氫能力25700噸,用於合成(chéng)氨(ān)、尿素;項目計劃2024年年底投產。
大連海水製氫產業一體化示範項目,總(zǒng)投資30億元
2023年1月28日,大連海水製氫產業一體化(huà)示範項目開工。項(xiàng)目預計分期建設,一期投(tóu)資約8億元,建設100MW灘塗光伏,60MW製氫,形成年發電量1.37億千瓦(wǎ)時綠電和年產2000噸的新能源綠氫產能。在未來三年(nián)計劃累(lèi)計投資約(yuē)30億元,逐步形成(chéng)500MW新(xīn)能源發(fā)電、10000噸綠氫的產業規模。
中石化鄂爾多斯市風光融合綠氫示範項目,總投資57億元
2023年2月16日,中石化鄂爾(ěr)多斯市風光融合綠氫示範項目(mù)正式啟動開工。項目總投資約57億元,是(shì)目前全(quán)球最大綠氫耦合煤化工項(xiàng)目。該項目將(jiāng)利用鄂爾多斯地(dì)區豐富(fù)的太(tài)陽能和風能(néng)資源發電直接製綠氫,年(nián)可製綠(lǜ)氫3萬噸(dūn)、綠氧(yǎng)24萬噸,就近用於中天合創(chuàng)鄂爾多斯煤炭深加工示範項目降碳減碳。
府穀縣綠電製氫(qīng)合成氨及儲氫電池產業鏈項目,總投(tóu)資53億元
2023年2月25日,府穀縣綠電製氫合成氨及儲氫電池產業鏈項目簽(qiān)約。作為府穀縣2023年的重點項目之一,綠電製氫與年產20萬噸綠(lǜ)氨及燃料電池產業研究院一體化示範項目計劃投資52.8億元,擬建設60000m3/h電解水製氫項目、一(yī)座500kg/日示範加氫(qīng)站、20萬噸/年綠色合成氨項目、燃(rán)料電(diàn)池產業研究院(yuàn)及電(diàn)池儲能係統製造等多個項目(mù)。
中能建風光氫儲(chǔ)及氫能綜合利用一體化示範項目,總投資76億元
2023年3月7日,中能建風光氫儲及氫能(néng)綜合利用一體化示範項目(化工部分)環(huán)境(jìng)影響評價第一次公(gōng)示。該項目建設地點位於玉門東建材化工工業園,總體規劃建設綠氫年產量1.7萬(wàn)噸、綠氨年產量3.9萬噸以及配套工程,總投資76.25億元。
中(zhōng)煤10萬噸/年(nián)液態陽(yáng)光項目,總投資(zī)49億元
2023年3月7日,中煤鄂爾多斯能源化工有限公(gōng)司10萬噸/年液態陽光--二氧化碳加綠氫製甲醇技術示範項目綠色甲醇合成單元(yuán)社會穩定風險評估公示。該項目總投資49億元,規劃建(jiàn)設風電225MW、光(guāng)伏(fú)400MW、製氫約2.1萬噸/年、10萬噸/年二氧化碳(tàn)加綠氫製甲(jiǎ)醇。
豐鎮風(fēng)光(guāng)製(zhì)氫一體化項目,總投資36億元
2023年3月20日,國富氫能(néng)、龍源新能源及中國機械設(shè)備三方就內蒙古(gǔ)豐鎮風光製氫一體化項(xiàng)目簽約。該風光製氫一體化項目總投資約36億元,建設(shè)製氫規模約40噸/天,項目分兩期建設:一期計劃(huá)建設(shè)製氫3300噸/年,日產能(néng)10噸。
中國電(diàn)建滿洲裏風光製氫一體化項目,總投(tóu)資100億元
2023年4月(yuè)5日,中電建簽約內蒙古滿洲裏風光製氫一體(tǐ)化(huà)示範項目。該項目規劃(huá)建設1.5GW新能源發(fā)電項目(光伏600MW、風電900MW),建設6萬噸/年製氫項目,總投資100億(yì)元,工程預計於2024年6月前開工建設,2025年12月末竣工投產。
國際氫能冶金示(shì)範區新能源製氫聯產無碳燃料項目,總投資400億元
2023年4月15日,國際氫(qīng)能冶金化工產業示範區(qū)新能源製氫(qīng)聯(lián)產無碳燃料配套風光發電一體化示範項目開工奠基。該項目由水木明拓氫能(néng)源(yuán)科技有限公司投資建設,項目總投(tóu)資400億元,建設年產30萬噸新能源製氫、120萬噸綠氨、110萬噸氫直接還原鐵及配套建設500萬千瓦風力發電。
中能建烏拉(lā)特中旗風光製氫製氨(ān)綜合示(shì)範項目,總投資23億元
2023年4月24日,內蒙古烏拉特中旗發改委就中能建巴彥淖爾烏拉特中旗綠電製氫製氨(ān)綜合示範項目(綠電製氫項目(mù))發布(bù)《項目備案告知書》。該項目總投資23.15億元,建設210MW風電、50MW光伏、39MW/1h電化學(xué)儲能,年產綠氫1萬噸、綠氨5.7萬噸(dūn)。
中電(diàn)建赤峰風光製氫一體化示範項目,總投資35億元
2023年4月24日,赤峰新辰新能源有限公司發布(bù)《中電建赤峰風光製氫(qīng)一體化示範項目(風電部分)社會穩定風(fēng)險公示》。中電建赤峰風光製氫一體化示範項目(mù)由電建(jiàn)新能源集(jí)團投資建設,內蒙古分(fèn)公司負責實(shí)施,項目規劃新能源裝機490MW,年發電量將達12.43億千(qiān)瓦時,年產氫氣1.86萬噸,項(xiàng)目(mù)總投資35億元。
中能(néng)建巴林左旗綠色氫基(jī)化工基(jī)地示範項目,總投資(zī)50億元
2023年4月25日,中能建(jiàn)氫能(néng)源(yuán)有(yǒu)限公司(sī)與巴林左旗人民政府及東北(běi)電力設計院有限公司就中能建巴林左旗綠(lǜ)色氫基化工基地示範項目(mù)簽署《綠色氫基化(huà)工基地項目投資框架協議》。該項目計(jì)劃投資50億元,擬建設(shè)年產約2萬噸/年電解水製氫設施,年產10萬噸/年低壓合成(chéng)氨裝置,適(shì)時建(jiàn)設1座綜合加能站。
三一重能烏拉(lā)特中旗風光氫儲氨一體化示範項目,總投資43億元
2023年4月25日,內蒙古烏拉特中旗發改委就三一重能烏拉(lā)特中(zhōng)旗甘其毛都口岸加工園區風光氫儲氨一體化(huà)示範項(xiàng)目(綠電製氫項目)發布《項目備案告知書》。該項目總投資42.7億元,建設400MW風電、100MW光伏、電化學儲能建設40MW/80MWh,年生產綠氫3.6萬噸、綠氨15萬噸。
大(dà)唐多倫15萬千瓦風光製氫一體化示範項目,總投資11億元
2023年5月7日,中(zhōng)國大唐(táng)集團新能源股份有限公司多倫15萬(wàn)千瓦風光製氫一體化示(shì)範項目(製氫)環境影響評價第一次公(gōng)示。該項目總投資10.94億元,項目配套建設(shè)新能源裝機(jī)150MW,新(xīn)建14套1000Nm3/h堿性水電解製(zhì)氫裝置(zhì),年產綠氫5419噸,所產(chǎn)氫氣(qì)將送至大唐多倫(lún)煤(méi)製烯(xī)烴廠合成甲醇。
鄂爾多斯(sī)庫布其40萬千瓦風光製氫一體(tǐ)化示範項目,總投資29億元(yuán)
2023年5月23日,內蒙(méng)古杭錦旗能源局(jú)就鄂爾多斯庫布其40萬千瓦風光製(zhì)氫一體化示範項目發布《項目備案告知書》。該項目由內蒙古庫布(bù)其綠電氫能科技有限公司實施,總投資(zī)29.45億元,製氫能力為(wéi)15460噸/年,配套並網式250MW風電、150MW光伏發電裝機規模。
興安(ān)盟綠氫製50萬噸綠色甲醇項目,總投資30億元
2023年5月25日,金風綠能化工(興安盟)有限公司綠氫製50萬噸綠(lǜ)色甲醇項目環境影響評價第一次(cì)公示。該項目建設(shè)地點位(wèi)於內蒙古自治區興安盟經濟技術開(kāi)發區,總投資30億(yì)元,主要建設生物質發電裝置,綠色甲醇合成裝置等主要生產線及配套公輔工(gōng)程,建成後年產50萬噸綠(lǜ)色甲醇。
中廣核100萬噸風光製氫(qīng)綠色甲醇項目,總投資260億元
2023年6月13日,內蒙古赤(chì)峰市政府與中廣核新能源投資(深圳)有限公司、揚州吉道能源有限公司舉行簽約儀式,三方正式簽約風光製氫100萬噸綠色甲醇項目,協議投資(zī)約260億元,項目將落地巴林左旗(qí)和(hé)阿魯科爾沁旗。
豐鎮年產5萬噸(dūn)綠氫(qīng)暨(jì)氫能裝備產線(xiàn)項目,總投資330億元
2023年6月(yuè)27日,融科氫能、中國電建昆明院及豐鎮市人民政府共(gòng)同(tóng)簽(qiān)署了年產(chǎn)5萬(wàn)噸綠氫暨(jì)氫能裝備(bèi)產線項目投資協議。該項目集風光(guāng)氫儲於(yú)一體,采用國際先進的PEM製(zhì)氫技術,通(tōng)過3GW可再生(shēng)風光能源製氫,為全球最大規模(mó)的新能源PEM製氫(qīng)項目,項目總投資約(yuē)330億元。
興安盟京能煤化(huà)工(gōng)可再生能源綠氫替代示範項(xiàng)目,總投資37億元(yuán)
2023年6月28日,內蒙古烏蘭浩特市發改委就興安盟京能煤化工可再生能源綠氫替代示範項目(製(zhì)氫部分)發布《項目備案告知書》。興安盟京能(néng)煤化(huà)工(gōng)可再生能源綠氫替代示範項目(mù)總投資36.76億元。項目建設規模及內容:製氫站配(pèi)套60套1000Nm3/h堿性電解水製氫設備,最大生產效率為60000Nm3/h,平均(jun1)生產(chǎn)效率為32400Nm3/h,年製氫2.5萬噸。
納日鬆光(guāng)伏製氫示範項目,總投資23億元
2023年6月29日,鄂爾多斯市準格爾旗納日鬆光伏製氫示範項目成功產氫。該項目由三峽能源牽頭投資(zī)23億元建設,項目利用采煤回填區建(jiàn)設光伏電站,年均發電量約為7.4億千(qiān)瓦時,其中20%將直接輸送至當地電網,剩(shèng)餘80%用於綠氫生產。項(xiàng)目安裝15套1000標方/小時的堿性電解製氫裝備,年產氫氣約1萬噸(dūn)、氧氣約8萬噸。
中國石化新疆庫車綠(lǜ)氫示範項目,總投資30億元
2023年6月30日,中國石化新疆庫車綠氫示(shì)範項目投產。該項目總投資近30億元,建設內容主要包括(kuò)光伏發(fā)電、輸變電線路、電解水製氫、氫氣儲輸(shū)、公用工程及配套輔助生產設施,電解水製氫能力20000噸/年、儲氫能力(lì)210000Nm3、輸氫能力28000Nm3/h。項目所產綠氫將就近(jìn)供應中國石化塔河煉化(huà),開創(chuàng)綠(lǜ)氫煉化(huà)新路徑。
中煤50萬噸/年(nián)離網(wǎng)型風光製氫合成綠氨技術(shù)示範項目,總投資245億
2023年6月30日,中(zhōng)南電力設計院中標中煤50萬噸年離網型風光製氫(qīng)合成綠氨技術示範項目立塔測(cè)風服務項目。該項目建設地點為鄂爾多斯市烏(wū)審旗,規劃建設50萬噸/年離(lí)網型風光製(zhì)氫合(hé)成綠氨,項目總投(tóu)資約245億元,計劃2024年4月開工(gōng)建設,2026年3月全麵投產,規(guī)劃製氫產能9萬噸(dūn)/年。
億華通風氫一體化源(yuán)網荷儲綜合示範工程項目,總投資18億元
2023年7月17日,億華通發布消息稱公司風氫一體化源網荷儲綜合示範(fàn)工程項目(一期)獲河北省發改委批複,該項目由億(yì)華通全資子公司國創河北氫能產(chǎn)業創新中心有限公(gōng)司在張家口(kǒu)市(shì)張北縣實(shí)施。項目總投資17.6億元,規劃建設200MW風電、24萬標方/小時製氫站(zhàn)、配套儲氫裝置及40MW氫燃料電(diàn)池發電係統。
赤峰(fēng)市(shì)能源物聯網零碳(tàn)氫氨(ān)一體化示範項(xiàng)目,總投資44億元
2023年7月17日,赤峰市能源物聯網零(líng)碳氫氨一體化示(shì)範項目(mù)(元寶山區風電)及性能第二次環評公示。該項目由遠景能源(yuán)有(yǒu)限公司、赤峰國有資(zī)本運營(集團)有限公司聯合體申報,總投資(zī)金額為43.62億元,建設450MW風電、50MW光(guāng)伏、電化學儲能75MW/300MWh,製氫能力24200噸/年。
國能阿(ā)拉善高新區百(bǎi)萬千瓦(wǎ)風光氫氨+基礎設(shè)施一體化低(dī)碳園(yuán)區示範項目,總投資51億元
2023年7月18日,國能阿拉善高新區百萬千瓦(wǎ)風光(guāng)氫氨+基礎設施(shī)一體化低碳園區(qū)示範項目配套14萬噸綠氫合成(chéng)氨項目環境影響報告書報批前公示。該項目總投資50.8225億(yì)元,
擬建電解水製氫5.2萬Nm3/h,1座空壓製氮站,14萬噸綠氫製綠氨裝置。
中核科(kē)右前旗風儲製氫製氨一體化示範項目(mù),總投資45億
2023年7月19日,中核科(kē)右前旗(qí)風儲製氫製氨一體化示範項目進行環評公(gōng)示。該項目總投資45億元,建設500MW風電、電化學儲能(néng)50MW/100MWh,儲氫27.5萬標方,年生產綠氫(qīng)2.16萬噸,下(xià)遊生產綠氨。
鄂爾多斯聖圓能(néng)源風光製氫加氫一體化項目,總投資14億元
2023年7月24日,上海河圖工程股份有限公(gōng)司中標鄂爾多斯市伊金霍洛旗聖圓能源風光製氫加氫一體化項目製氫部分可行性研究(jiū)報告(達到初步設計深度)。據(jù)悉(xī),鄂爾多斯聖圓能源風光製氫加氫一體化項目總投資13.55億元,項(xiàng)目包含新能源製氫儲氫站和配套風光發電裝置,年產綠氫5445噸。
騰格裏60萬千瓦風(fēng)光製氫一體化示(shì)範項目,總投資41億元
2023年7月28日,騰格(gé)裏(lǐ)60萬(wàn)千瓦風(fēng)光製(zhì)氫一體化項目環境影響評(píng)價信(xìn)息公示。該項目總投資40.77億元,由(yóu)內蒙古阿(ā)拉善(shàn)能源有限責任公司實施,計劃建設400MW風電、200MW光伏、製氫能力達到20827噸/年,項(xiàng)目用氫場景(jǐng)為慶華騰格裏精細(xì)化工合成(chéng)氨項目及己內酰胺裝置產(chǎn)能提升項目。
遠景通遼風光製氫氨醇一體化項目,總投資98億元
2023年8月3日(rì),內蒙古紮魯特(tè)旗發展和改革(gé)委員會就遠(yuǎn)景通(tōng)遼風(fēng)光製氫氨醇一體化項目(mù)發布《項目備案告知書》。該項目(mù)總投資98.4億元,計劃分三期建設(shè)300000Nm3/h電解水(shuǐ)製綠(lǜ)氫裝置,60萬噸/年綠氫製合成氨裝置及30萬噸/年綠甲醇裝置。
中能建鬆原氫能(néng)產業園(綠色氫氨醇一體化)項目,總投資(zī)296億元
2023年8月9日,中(zhōng)能建鬆原(yuán)氫能產業園(綠色氫氨醇一體化)項目環評公(gōng)示。該項目是吉林省首批“氫動吉林”大型氫基化(huà)工示範項目(mù),總投資296億元,主要建設新能源電源、年(nián)產60萬噸綠色合(hé)成氨/醇生產線、年產50台(tái)套1000m3/h堿(jiǎn)性(xìng)電(diàn)解水裝(zhuāng)備生產線(xiàn)和4座綜合加能站等,基本涵蓋製氫、加氫、氫基化工、氫能裝備全產業鏈條。
中能建石家莊光伏製氫及氫能配套產業項目,總投資32億(yì)元(yuán)
2023年8月9日,中能建石家莊鹿泉區光伏製氫及(jí)氫能配套產業(yè)項目獲備案。該(gāi)項目計(jì)劃投資32億(yì)元,項目涵蓋電解水製氫、綜合加能站以及風電光伏(fú)等,並(bìng)致力於推動(dòng)氫能研究院的組建與運營及氫燃料電池汽車的推廣(guǎng)。
大安風光製綠氫合成氨一體化示範項目,總投資63億元
2023年8月14日,吉林電力股份有限公司大安風光製綠(lǜ)氫(qīng)合成氨一體化示範項目第四批施工、設備(bèi)項目集中招標招標(biāo)公告發(fā)布。該項目總投資63.32億元,采用風光發電電解水製氫,空分製氮生產合成氨,風光發電工程裝機量800MW,配套建設40MW/80MWh儲能裝置,製氫3.2萬噸/年,合成氨建設規模18萬噸/年。
根據《2024-2029年中國(guó)氫燃料市場深度調查研究報告》分析,2020中國碳排放量全球範圍排名第一,碳(tàn)減排迫在眉睫。交通工具的(de)普及,疊加工業、農業、建築等各領域生產製造等因素,使用能源帶來(lái)了大量碳排放,加劇溫(wēn)室效(xiào)應形成。據《bp世界能源統計年鑒》,2020年中國碳排放量總計9899.3百萬噸。在全球範圍內碳排放總(zǒng)量排名第一(yī),約占全(quán)球(qiú)排放總量的(de)30.7%。長期不節製排放會使得氣溫繼續升高(gāo),從而引發出區域天氣奇變、海洋酸化、自然界(jiè)生態係統紊亂、物種滅絕等一係列威(wēi)脅人類生存環境和身體健康(kāng)等不良後果。所(suǒ)以碳(tàn)減排迫在眉睫。轉型發展新(xīn)能源可以助力減少碳排放帶來的危害。新能源來源幹淨(風、水、太陽等)、汙染物排放少,可直接(jiē)實現保護環境目(mù)的、遏製溫(wēn)室效應加劇。同時我國能源結構不平(píng)衡屬於煤(méi)多缺油少氣,51吃瓜网和石油依賴(lài)進口使用,發展新能源亦可逐漸減少和(hé)替代化石能源的使用,調整能源使用不均衡局麵,逐步拜托(tuō)依(yī)賴,建立(lì)自有能(néng)源發展體係。開發新能源是保護生態環境、緩解自有能源危機、走經濟社會可持續發展之路的必要路徑。
截至2021年11月份,全球製定碳中和目標的(de)國家和地區有66個。有191個國家提交了(le)第一輪(lún)“國家自主貢獻”文件,涉及的減(jiǎn)排量涵蓋了全球90%以上的二氧化碳排放量。另有27個國家和歐盟已(yǐ)按照《巴黎協定》的要求通報了低溫室氣體排放的長(zhǎng)期發展戰略,這其中也包(bāo)括“淨零承諾”。各國均在向碳達峰、碳中和努力推進。
淨零碳承諾需要有嚴格的短(duǎn)期及中期行動來支持,國(guó)家間(jiān)正在製定愈加嚴格的碳定價工具。從碳排放交易機製(zhì)來看,日本、新加坡等亞太(tài)國家製定價(jià)格為2-3美元/噸二氧(yǎng)化碳;與中國人均碳排放相近的法(fǎ)國、英(yīng)國等歐洲國家定(dìng)價(jià)已(yǐ)高於20美元(yuán)/噸,采取更嚴厲的機製力達(dá)淨零碳承諾。
圖表:各國碳排放價格與碳排放(fàng)比重

國際氫能產業進入快(kuài)速發展期。美國、歐洲(zhōu)、俄羅(luó)斯、日本等主要(yào)工業化國家和(hé)地區(qū)都已將氫能納入國家能(néng)源戰略(luè)規劃。根據(jù)國際氫(qīng)能委員會發布的報(bào)告,全球範圍內已有(yǒu)131個大型氫能開發項目,全球項(xiàng)目(mù)總數達(dá)到359個。預(yù)計到2030年,全球氫能領域的投資將激增(zēng)到5000億美元(yuán),2050年全球(qiú)氫能產業將創造3000萬個(gè)工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,在(zài)全球能源消費占比重的達到18%。我國計(jì)劃於2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。截止(zhǐ)2020年,火力發電仍然占據(jù)中國發電結構的主導,占比達到57%。同年世界平局水(shuǐ)平為33.8%,中國能源結(jié)構轉變迫在眉睫(jié)。氫氣作為高效低碳的二次能源,是雙碳目標戰略(luè)下的必然選擇。為了實現碳中和2060的(de)目(mù)標,我(wǒ)國氫氣的年需求量從目前的3342萬噸(dūn)增加到1.3億噸左右,在終端能源體係中占比達到20%。中國未來(lái)有望(wàng)領跑全球(qiú)氫能(néng)產業發展。
儲藏有量,用有需。中國目前煤炭儲量較為豐富,占世界探明儲量的13.3%,石油、51吃瓜网(qì)較(jiào)為(wéi)稀缺。但儲產比情況(kuàng)不樂觀,以目前的探明儲量,石油資源還可(kě)以繼續開采18.2年(nián),51吃瓜网43.3年,煤炭37年。清潔氫能(néng),熱值強,縮成本。熱值是指單位重量燃料燃燒時所產生的熱(rè)量,是評價燃料質(zhì)量的(de)重要指標,單位以(yǐ)兆焦/幹克(MJ/kg)表(biǎo)示。平均(jun1)來看(kàn),石(shí)油為41.87MJ/kg,51吃瓜网為38.97MJ/kg,原煤為20.93MJ/kg,而氫氣的熱值達(dá)到142.4MJ/kg。國際(jì)上多以標準燃料應用的基(jī)熱值(zhí)(標準煤當量)29.27MJ/kg計量,石油、51吃瓜网折算標準燃料係數分別為(wéi)1.4286和1.33,氫氣達到4.865,是極為優質高效的清(qīng)潔能源。根據國際貨幣基金組織給出的(de)全球碳排放平均價(jià)格和美國能源協會公布的(de)中國碳排放量數據計算得出,2019年我國煤炭、石油(yóu)和51吃瓜网(qì)排放的二氧化碳的碳稅價格(gé)已經達到323.2億美元。氫能(néng)源使用(yòng)對於實現時間短、任務重(chóng)的碳中和目(mù)標有重大戰(zhàn)略意義。
圖(tú)表:各能源淨熱(rè)值對(duì)比

根據《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業白皮(pí)書2020》,當前我國氫氣產能約每年4100萬噸,產量約3342萬噸,是世界第一產氫國,到2030年我國可再生能(néng)源製氫有望實現平價,在2060年碳中和情境下可再生能源製氫規模有望達到1億噸。需求方麵,2030年我國氫氣的年需求量將增加至3715萬噸,2050年可到9690萬噸,2060年則增加至1.3億噸(dūn)。已知2020年中(zhōng)國氫氣需求量大約為3342萬噸,其中(zhōng)化石能源製氫(灰氫)占比最大,約為67%左右,灰(huī)氫(qīng)量(liàng)大(dà)約為0.224億(yì)噸(dūn),而2020年(nián)綠氫占比僅3%。《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(shū)》預計到2050年,中(zhōng)國氫氣需求量將達到(dào)9690萬噸,其中灰氫製取比例從67%降至20%,綠氫製取比例提(tí)升至(zhì)80%。因(yīn)為灰(huī)氫通過燃燒化石燃(rán)料產(chǎn)氫仍會帶來一定的碳排放量,而綠氫完全通過可再生能源和生物製氫(qīng)等技術將實現零碳(tàn)排(pái)放。相比之下2050年由於綠氫的占比(bǐ)不斷增(zēng)加,優化灰(huī)氫,碳排放將會大幅度減(jiǎn)少,逐步實現2060年碳中和目標。
其(qí)中等(děng)量氫需求量下所需傳統能源的碳排放量可用其產生的熱值作為換算依據,以2050年為例:所需的0.969億噸氫將會釋放的能量約等於6.593億(yì)噸煤釋放的熱量(liàng),其產生的碳排放等於6.593億噸煤*化石燃料燃燒(shāo)過程二氧化碳排放因子(2.64噸CO2/噸標煤),也就是17.405億噸CO2,假設每單位碳稅為3美元,則將(jiāng)會產生52.21億美元的(de)碳稅。而(ér)製取氫能源過程中產(chǎn)生的碳排放量,主要理解為非綠氫製取中產生的碳排放量,根據(jù)北(běi)京理工大學能源與環境政策研(yán)究中心發(fā)布的《碳中和背(bèi)景下煤炭製氫的低碳發展》研究可知,煤炭製氫將排放約(yuē)20.90KGCO2e/kgH2,前麵信息可得2050年我國(guó)灰氫量大約為0.193億噸,因此灰氫的製取過程將會產生(shēng)4.05億噸二氧化碳。綜合來看,到2050年,若(ruò)氫(qīng)氣完全替(tì)代煤(méi)炭作為能源,將減(jiǎn)少13.346億噸二氧化碳排放。假設每單位碳(tàn)稅為3美元,則節約的碳(tàn)稅價格達到40.03億美元,綜上,氫能減少的碳稅效率(lǜ)高達40.03億美元/52.21億美元=76.7%。有效實現降碳稅節約我國能源發展(zhǎn)成(chéng)本。
到(dào)2060年我國氫(qīng)氣利用結構中工業占比最大(約占60%),其次(cì)為交通(31%)。利(lì)用於工業(yè)領域,如煉油、氨生產、煉鋼等,氫(qīng)不僅可以當作能源亦可以當作燃料實現大規模(mó)應用。其次氫能(néng)憑借其高儲能、高效釋(shì)放和優秀燃(rán)料電池等特性,將有31%用於交通領域下,尤其在商用車、重型卡車中替代率高。在(zài)預計2060年(nián)我國氫需求(qiú)量大約為1.3億噸的前提下:工業領域用氫7.8千萬噸,相當於減少53.07千萬噸煤炭用量(利用熱值對比氫得出);交通運輸領域用氫4.03萬噸,相(xiàng)當於減少27.56千萬噸煤炭用量,建築及其他領(lǐng)域用氫1.17千(qiān)萬噸目當於減少7.96千萬噸(dūn)煤炭。根據化石燃料燃燒過程三氧(yǎng)化碳排放因子(zǐ),工業、交通和其他(tā)領域減少(shǎo)的(de)碳排放量分別為(wéi)41.1、72.76和21.01幹萬噸,由於(yú)工業領域具有規模大占比高、多為(wéi)B、G端為主導(dǎo)發(fā)展製造(zào)、自我傳統能源轉(zhuǎn)型壓力(lì)大,產生的碳排放成本龐大等特點,所以氫能優先大規模布(bù)局工業領域一方麵可以加速實現節能減排綠色環保碳中和目標另一方麵高效減少碳稅,幫助(zhù)企業和國家(jiā)在國際舞台中(zhōng)實現可持續發展(zhǎn),其次是交(jiāo)通領域的用量將提升。
來源:中研網

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