1、下一階段氫能發(fā)展將緊密?chē)@實(shí)現(xiàn)碳中和為核心目標(biāo)

從2014年全球啟動(dòng)新一輪“氫能經(jīng)濟(jì)”，氫能產(chǎn)業(yè)在世界各國(guó)快速推進(jìn)。

發(fā)展到2020年，全球出現(xiàn)兩個(gè)重要的標(biāo)志性事項(xiàng)：

第一、在前期僅少數(shù)國(guó)家如日、韓等正式發(fā)布了氫能戰(zhàn)略，到今年歐、美、澳洲各國(guó)，甚至中東及拉美部分小國(guó)都先后發(fā)布各自氫能戰(zhàn)略或路線圖，對(duì)未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)做整體規(guī)劃與安排，并明確強(qiáng)調(diào)綠氫發(fā)展目標(biāo);

第二，中國(guó)對(duì)2060年實(shí)現(xiàn)碳中和做出承諾，與此前我國(guó)提出將在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值相比，這個(gè)目標(biāo)進(jìn)一步加大了力度，要求也更高。2020年10月份，歐盟議會(huì)進(jìn)一步重申承諾碳中和目標(biāo)。

在此背景下，全球氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展、綠氫制備逐步進(jìn)入2.0階段，即推進(jìn)能源領(lǐng)域深度替代，最終促進(jìn)盡快實(shí)現(xiàn)碳中和。

可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)氫能發(fā)展將在會(huì)圍繞實(shí)現(xiàn)如何促進(jìn)碳中和前提下，進(jìn)一步明確后續(xù)發(fā)展目標(biāo)與路徑。

2、碳中和背景下的氫能發(fā)展

化工領(lǐng)域綠氫替代：全球每年氫氣產(chǎn)量約6900萬(wàn)噸，中國(guó)約2400萬(wàn)噸，99%通過(guò)化石能源制取，作為化工原料、工業(yè)氣體應(yīng)用在工業(yè)各領(lǐng)域，總計(jì)排放CO28.3億噸，其中兩個(gè)重要領(lǐng)域如下：

全球煉鋼行業(yè)每年將大約有1.7億噸的二氧化碳排放到大氣中，占全球二氧化碳排放量的5%左右。而在我國(guó)，煉鋼行業(yè)碳排放約占15%，但是占全球的占全球鋼鐵行業(yè)碳排放量的60%以上;傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中75% 的二氧化碳(CO2)來(lái)自化肥、飼料及燃料，在其中超過(guò)一半又來(lái)自化肥生產(chǎn)(我國(guó)約為61%)。這些領(lǐng)域無(wú)疑是未來(lái)綠氫存量替代即實(shí)現(xiàn)碳中和的重要領(lǐng)域。

交通領(lǐng)域的綠氫替代：我國(guó)制定了到2030年發(fā)展100萬(wàn)輛燃料電池車(chē)的目標(biāo)。從碳中和角度，我國(guó)現(xiàn)有重卡約630萬(wàn)輛，其四項(xiàng)污染物排放量，一氧化碳占汽車(chē)總排放的18.0%，碳?xì)浠衔镎?2%，氮氧化物占53%萬(wàn)噸，顆粒物占59%。因此，未來(lái)我國(guó)燃料電池車(chē)將更多向需要減碳的重卡、工程機(jī)械(叉車(chē)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)等)領(lǐng)域發(fā)展，替代現(xiàn)有重卡。

從深度替代角度。隨著風(fēng)、太可再生能源的發(fā)展，汽車(chē)電動(dòng)化，在交通、電力、供熱領(lǐng)域的減碳快速發(fā)展，有希望率先實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型達(dá)成目標(biāo)。目前，在工業(yè)、建筑領(lǐng)域，減碳及碳中和工作進(jìn)入商業(yè)示范與探索。

3、制氫的未來(lái)路徑的思考

全球已進(jìn)入大量增加綠氫供應(yīng)的階段。歐洲已在推動(dòng)多個(gè)G瓦級(jí)制氫項(xiàng)目，大量兆瓦級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)及建設(shè)中，我們初步統(tǒng)計(jì)約有40個(gè)綠氫制備項(xiàng)目。在中國(guó)已有大量制氫項(xiàng)目上馬，據(jù)亞化咨詢統(tǒng)計(jì)，截至2020年8月，中國(guó)共有45個(gè)風(fēng)電/光伏制氫項(xiàng)目處于已建成或擬在建階段。僅張家口地區(qū)，納入今年開(kāi)工的計(jì)劃的項(xiàng)目就有三個(gè)，后續(xù)三年計(jì)劃累計(jì)形成制氫能力超過(guò)30,000kg/d。

可見(jiàn)，全球氫能生產(chǎn)與應(yīng)用進(jìn)入到一個(gè)新的階段;整體上，這些項(xiàng)目(特別是在中國(guó))主要以滿足氫能交通綠氫消耗為主要目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)碳中和為目標(biāo)的綠氫深度替代開(kāi)始向縱深發(fā)展，特別是新一代將電能轉(zhuǎn)化學(xué)能的技術(shù)將快速發(fā)展與應(yīng)用，將帶來(lái)能源架構(gòu)根本性的改革。

綠氫替代進(jìn)入交通以外的化工、建筑、供熱、電力等領(lǐng)域;帶來(lái)不同的各類(lèi)創(chuàng)新商業(yè)模式的發(fā)展;如燃料電池卡車(chē)商尼古拉(NKLA)宣稱(chēng)成為能源供應(yīng)商，整合產(chǎn)業(yè)鏈上上游制氫，下游用氫、并進(jìn)入氫儲(chǔ)能調(diào)峰市場(chǎng);2020年8月31日，SSAB(瑞典鋼鐵公司)，Vattenfall(瑞典一家電力公司)和LKAB(瑞典一家鐵礦石生產(chǎn)商)通過(guò)HYBRIT(突破性氫能煉鐵技術(shù)，用可再生電力生產(chǎn)的氫替代傳統(tǒng)煉鐵使用的焦炭)的無(wú)化石海綿鐵生產(chǎn)工廠的正式啟動(dòng);11月，中國(guó)河鋼也宣布與外國(guó)伙伴合作采取類(lèi)似技術(shù)開(kāi)展氫冶煉;SUNFIRE在荷蘭建設(shè)兆瓦級(jí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能項(xiàng)目，等等。

可見(jiàn)，在快速嬗變中的新能源架構(gòu)下，一方面，基于可再生能源制取的綠氫被大量生產(chǎn)及消耗，同時(shí)又需要具有高度的彈性與需求平衡，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)基荷制氫+調(diào)峰制氫能力的適度配置問(wèn)題;二方面，未來(lái)能源架構(gòu)下電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)與其它非能源架構(gòu)之間壁壘也將打通，作為最佳二次能源的氫能開(kāi)始真正成為未來(lái)能源架構(gòu)的核心。

可見(jiàn)新一代高效制氫設(shè)備，與具有打通電能與化學(xué)能的技術(shù)及商業(yè)方案，將是未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展方向;這一趨勢(shì)，將開(kāi)啟“綠氫2.0時(shí)代”，也是發(fā)展所謂“氫能經(jīng)濟(jì)”真正意義之所在。

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