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氫能源行業前景分析
來源: | 作者:希諾 | 發布時間: 2021-07-06 | 13 次瀏覽 | 分享到:
近日,世界知名會計師事務所普華永道旗下全球戰略咨詢公司發布了《氫能源行業前景分析與洞察》報告。根據報告內容顯示:2050年,隨著可再生能源發電成本不斷降低,綠氫生產的成本將進一步下降,根據測算,質子交換膜電解水技術電解水制氫的成本將降至0.7—0.9美元/公斤,堿性電解水制氫的成本也會降至0.8—1.3美元/公斤。

近日,世界知名會計師事務所普華永道旗下全球戰略咨詢公司發布了《氫能源行業前景分析與洞察》報告。根據報告內容顯示:2050年,隨著可再生能源發電成本不斷降低,綠氫生產的成本將進一步下降,根據測算,質子交換膜電解水技術電解水制氫的成本將降至0.7—0.9美元/公斤,堿性電解水制氫的成本也會降至0.8—1.3美元/公斤。

根據國際能源署可持續發展情景預測,到2070年,全球對氫氣的需求預計將在2019年7,000萬噸的基礎上增長7倍,達到5.2億噸,市場規模約為千億美元。


      一、氫能源現狀分析


      報告分析顯示:“如今消耗的氫氣幾乎95%均來自于化石燃料,通過兩種最常見的方法——煤炭氣化和蒸汽甲烷重整進行生產。在生產過程中,化石燃料(即煤或天然氣)進料與蒸汽反應,生成一氧化碳、二氧化碳和氫氣。每生產1 公斤氫氣將釋放約10公斤二氧化碳,如果不能及時捕獲、利用或封存生產過程中產生的二氧化碳,此類傳統的制氫方法將對環境造成巨大影響?!?/p>


     近年來,各國政府和國際組織對減排和實現凈零排放的承諾、可再生能源(風能、太陽能、水能等可再生能源)裝機容量的不斷增長、可再生能源成本的不斷下降,制氫成本逐步降低,為大規模應用帶來了可能性。


      二、氫能源的應用場景


      煉化行業:以低碳氫代替通過煤炭和天然氣生產的常規氫為切入,隨后探索用低碳氫和捕獲的碳來生產合成燃料等不同的應用方式;現行可再生能源法規(歐盟第II可再生能源指令)的要求和經濟激勵措施可加速這一轉變。


     鋼鐵行業:據世界鋼鐵協會數據,在傳統的高爐煉鋼方式下,每生產1噸鋼鐵會產生1.85噸二氧化碳。利用氫氣直接從固態鐵礦石中除掉氧氣,是鋼鐵行業前景有利的脫碳途徑。鋼鐵制造商已通過示范項目測試了該技術,并有望在2025年左右發展成熟,然后得到推廣。


    發電行業:純凈氫氣或氫氣與天然氣的混合氣可為燃氣輪機提供動力,從而實現發電行業的脫碳。燃氣輪機制造商目前正在解決因氫燃燒而帶來的火焰傳播速度快、二氧化氮排放量高等技術難題,爭取在2030年前能夠開發出與氫完全兼容的輪機。此舉將為發電企業開辟新的脫碳途徑,加快脫碳步伐,并規避由于排放法規趨緊而導致的設備擱置、無法使用等風險。


    水泥行業:該行業三分之一的二氧化碳排放來自于加熱過程和觸發煅燒反應所需的燃料源,在這種情況下,氫氣可用作主要的燃料源;其余三分之二的二氧化碳排放來自于煅燒過程本身。水泥行業已經發現了多種碳減排的手段,包括提高能效、降低熟料混合比、使用添加結合材料、捕獲生產過程中排放的碳,長期封存或利用。最后一點對于水泥行業而言機會規模尤其巨大:綠氫加上水泥生產商捕獲的碳,可用于生產氨或甲醇等化合物,這也凸顯了低碳氫市場中跨行業合作的潛力。


    交通運輸行業:貨運等重型交通運輸提供了大量使用氫燃料的市場機會,其消費量足以產生規模效應。


    民用:目前大部分用戶使用管道燃氣,當氫成本降低到一定程度,民用氫做飯、采暖就成為可能,當然不排除大部分電器化的可能。另外氫能源機組制冷制熱也成為可能。


    三、我國發展現狀與預測


    2021年,“碳達峰”和“碳中和”在兩會上作為中國的戰略目標,首次被寫入政府工作報告,彰顯了中國堅持走低碳發展道路的決心。氫能作為一種綠色環保能源也遇到了前所未有的發展機遇。中國氫能聯盟數據顯示,2018年中國氫氣產量約為2,100萬噸,占終端能源總量的2.7%;預計到2030年和2050年,需求量分別將達到3,500萬噸和6,000萬噸,終端能源占比分別達5%和10%以上。


    盡管發展前景光明,但氫能的技術路線仍不夠成熟,許多技術難題有待解決,離大規模市場化還有很長一段路。既然我國已經把氫能源作為一種發展方向,就需要借鑒歐洲等市場的經驗,在以下多個方面采取行動:


    1、加大基礎投入。根據國家層面的氫戰略和路線圖,加大公共資金對氫能技術研發的投入,同時鼓勵和吸引企業積極開展創新,氫制取、氫壓縮、氫儲存、氫運輸成本的降低,和燃料電池等用氫設備成本的降低;


    2. 降本增效。提高低碳氫的成本競爭力,一方面鼓勵和推進光電風儲示范項目建設,加大可再生能源在氫氣生產中的比重,從而實現制氫的規模效益,降低低碳氫的生產成本;


    3. 需求挖掘:積極探索煉化、鋼鐵、水泥、發電、交通運輸、民用等重點行業內的脫碳機會,并通過創新刺激需求;同時鼓勵在能源生產和工藝流程轉型過程中逐步加大以藍氫或低碳氫作為燃料和原料的占比,為實現低碳氫的廣泛應用奠定基礎。


    4. 政策引導。推進跨行業協作和國際合作,尤其是在標準體系建設、先進技術和最佳實踐分享、基礎設施建設等領域,實現氫能源產業鏈的不斷發展和完善;同時通過融資模式創新,以風險共擔、利益共享的形式,打消先行者的顧慮,鼓勵私營領域加大對氫能源領域的投資。


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