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News Center早前,工信部、国家发改委、国家能源局联合公布《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》,旨在积极拓展清洁低碳氢在工业领域应用,加快技术装备产品升级,促进氢能产业高质量发展。
在“双碳”目标下,氢能在工业、运输、建筑、发电等领域的节能减排、产业绿色升级转型方面发挥着重要作用。作为连接化石能源和清洁能源的纽带,氢能具有环境友好、绿色低碳、清洁高效等优点,是未来能源转型的重要方向。
我国制氢总规模保持快速增长。预计到2030年,我国制氢年产量将达到5300万吨。我国“氢能产业发展中长期规划”明确提出了氢能多元化示范应用的发展思路,到2050年,中国可再生能源电解制氢(即绿氢)的比例将达到70%。同时,制氢成本也随之下降,到2040年后,绿氢的成本将降到10元每公斤以下。
为此本期我们为大家准备了一套氢能最新干货,内含各种实用标准、深度报告和专家PPT等内容。
继2019年3月氢能被首次写入政府工作报告后,国务院、国家发改委、国家能源局等多部门陆续印发了支持、规范氢能源行业的发展政策,主要包括氢能发展技术路线、氢能基础设施建设、燃料电池汽车发展等内容。
目前,共有30+个省份及直辖市已发布氢能发展相关政策方案。截至2024年12月25日,各地方政府发布的氢能政策500+项。
首先是可再生能源制氢方面,截至2024年12月25日,我国共建成可再生能源制氢项目89个,项目覆盖25个省(直辖市,自治区),涉及81家企业,合计规模1145.4兆瓦。技术路线以碱性电解水制氢(AE)为主,规模达到922.3兆瓦,电力来源主要来源于光伏,项目规模达到798.1兆瓦,应用方向以交通为主,规模达到351.3兆瓦。
其次加氢站方面,截至2024年12月25日,我国累计建成运营加氢站540座,相比2023年底增加66座,已覆盖31个省(直辖市,自治区),其中广东、河北、河南位列前三。已建成加氢站中,具备运营能力加氢站392座,累计供给能力达到31.3万千克/天。在运营加氢站中,从落地形态来看,固定站253座;从加氢站压力等级来看,35兆帕加氢站355座。
最后是发电储能方面,截至2024年12月25日,建成运营的燃料电池热电联产与发电项目共111个,相比2023年增加18个,合计规模22.4兆瓦;相关设备由55家企业提供;项目所用燃料电池类型以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为主,占比73.0%;功能场景以燃料电池发电为主,占比54.1%;应用场所以厂区为主,占比33.3%。
根据中国氢能联盟的预测,在2030年碳达峰愿景下,我国氢气的年需求量预期达到3715万吨,在终端能源消费中占比约为5%;可再生氢产量约为500万吨,部署电解槽装机约80GW。在2060年碳中和愿景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约为20%。其中,工业领域用氢占比仍然最大,约7794万吨,占氢总需求量60%;交通运输领域用氢4051万吨,建筑领域用氢585万吨,发电与电网平衡用氢600万吨。
氢能全产业链涉及众多关键技术创新和产业融合,主要分为了“制—储—输—用”四个方面。
目前,主要是通过化石能源重整和工业副产氢的方式获得氢气,制氢过程中会产生大量的碳排放。电解水制氢作为一种新兴的制氢技术,可以实现零碳排放,是未来制氢技术的主流方向。但与化石能源重整制氢技术相比,电解水制氢技术的制氢效率低、成本高一直是制约其发展的瓶颈。
目前,电解水制氢技术主要分为碱性电解水 (AWE) 制氢、质子交换膜 (PEM) 电解水制氢、固体氧化物电解水(SOEC) 制氢3 大类。3 种电解水制氢技术的相关特性对比如图所示。
氢气的储存方式主要包括高压气态储氢、低温液态储氢及固态储氢等。其中高压气态储氢是目前最成熟、应用最广的储氢方式,但其储氢密度较低,且存在较大的安全隐患;低温液态储氢具有单位质量和单位体积储氢密度大的绝对优势,但目前其储存成本过高;而固态储氢不仅安全性高、成本低,而且单位体积储氢密度大。但该储氢方式,但是技术难度高。
氢气可以通过容器和管道以液体、气体和金属氢化物的形式进行运输。根据运输距离和运氢规模,氢气的运输分为长管拖车、低温液氢、有机液体、管道输氢等储运方式。一般来说,低压氢可以储存在金属氢化物中只能进行短距离和少量的输送,而大量的液氢则需要通过管道输送和分配。
近年来氢储能得到了蓬勃发展,其可以满足从短期系统频率控制到中长期能源供需平衡的大时间尺度范围内的储能需求。
而氢燃料电池技术正是氢能应用的主要技术之一,其主要应用场景是汽车与船舶。预计到 2030年,氢燃料电池汽车的销量将占全球汽车总销量的 3%,到 2050 年这一比例可能达到 36%。在船舶方面,氢燃料电池能够为航行相对较远的船舶提供动力,并满足大型船舶的辅助能源需求。返回搜狐,查看更多