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《全球氫能觀察2021》系列研報(bào)之四:全球氫能應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)觀察

來源:全球起重機(jī)械網(wǎng)??人氣:3608
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     跟著全球工業(yè)技能快速開展,氫能運(yùn)用正從化工質(zhì)料向交通、修建及儲(chǔ)能范疇快速浸透,未來還將在氫冶金、綠氫化工、氫儲(chǔ)能、混合動(dòng)力系統(tǒng)、智慧動(dòng)力系統(tǒng)中得到全面運(yùn)用。依據(jù)世界動(dòng)力署可持續(xù)開展情景猜測(cè),到2030年,全球氫能終端運(yùn)用對(duì)氫氣的需求估計(jì)將到達(dá)9000萬(wàn)噸左右,如此龐大的氫能需求,怎么在世界各范疇內(nèi)更為有效的運(yùn)用,又有哪些運(yùn)用能從綜合本錢、碳減排、需求競(jìng)爭(zhēng)力等要素中鋒芒畢露?本篇將以氫能運(yùn)用技能狀況、多種運(yùn)用方法本錢對(duì)等到各情景下氫能運(yùn)用的競(jìng)爭(zhēng)力為視角,對(duì)未來全球氫能運(yùn)用開展趨勢(shì)進(jìn)行梳理,一起注重國(guó)內(nèi)氫能運(yùn)用場(chǎng)景的布局,讓我們一起開啟氫能新視野。

    氫能將在多范疇成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的碳減排處理計(jì)劃

    在世界氫能委員會(huì)(HydrogenCouncil)在《氫能洞察》報(bào)告中,梳理猜測(cè)了未來各范疇氫能運(yùn)用與傳統(tǒng)動(dòng)力和低碳替代動(dòng)力的競(jìng)爭(zhēng)力比照。從整體具有本錢(TCO)的視點(diǎn)來看,在全球制氫、儲(chǔ)運(yùn)、配送本錢快速下降的趨勢(shì)下,氫能在各范疇的運(yùn)用潛力將逐漸凸顯,到2030年,氫能可在22種終端運(yùn)用中成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的減碳處理計(jì)劃,包含煉油、化肥、商用車、長(zhǎng)途貨車運(yùn)送、航運(yùn)和氫鍛煉等運(yùn)用范疇。(見圖1)。

    圖1未來各終端氫能運(yùn)用的競(jìng)爭(zhēng)力猜測(cè)

    其間四種終端運(yùn)用具有附加本錢驅(qū)動(dòng)要素:全球操控碳排放的布景下,綠氫運(yùn)用為傳統(tǒng)化工、煉油等范疇深度脫碳;經(jīng)過氫能直接還原鐵和廢鋼的綠色技能道路,助力鍛煉范疇下降碳排壓力及進(jìn)步本錢競(jìng)爭(zhēng)力;跟著燃料電池技能的改進(jìn),進(jìn)步氫在交通運(yùn)送范疇的傳統(tǒng)動(dòng)力替代率;以及氫或氫基燃料的新式運(yùn)用。這些運(yùn)用跟著未來各國(guó)對(duì)環(huán)境要求的進(jìn)步、政府方針、動(dòng)力安全、終端運(yùn)用客戶的需求(無(wú)碳計(jì)劃注重的進(jìn)步)、ESG出資、和動(dòng)力的“綠色溢價(jià)”等要素都將影響各范疇具體的出資和購(gòu)買決策。例如,在新冠疫情布景下全球航空、游輪、集裝箱運(yùn)送和鋼鐵行業(yè)正在努力推進(jìn)更為環(huán)保的商場(chǎng)重啟。

    運(yùn)用本錢下降助力氫能在各范疇加速推行

    依據(jù)2030年各范疇中傳統(tǒng)技能與氫運(yùn)用本錢比照猜測(cè)(見圖2),能夠看到,以1.6-2.3美元/千克的氫能終端運(yùn)用本錢計(jì)算,在不考慮碳排本錢的狀況下,氫能僅在大型公路運(yùn)送運(yùn)用(不包含乘用車)方面具有競(jìng)爭(zhēng)力。若增加各范疇碳排放本錢(以100美元/噸CO2計(jì)算),氫能將在大大都道路運(yùn)送和工業(yè)運(yùn)用中具有明顯的本錢優(yōu)勢(shì)(見圖3)。

    圖22030年傳統(tǒng)技能與氫運(yùn)用本錢優(yōu)勢(shì)比照猜測(cè)(無(wú)碳本錢)

    圖32030年傳統(tǒng)技能與氫運(yùn)用本錢優(yōu)勢(shì)比照猜測(cè)(碳本錢:100美元/噸)

    工業(yè)運(yùn)用方面,氫的制、儲(chǔ)、運(yùn)本錢下降對(duì)其運(yùn)用競(jìng)爭(zhēng)力的提升尤為重要。其間在煉油范疇,未來十年內(nèi)氫質(zhì)料將逐漸轉(zhuǎn)向以綠氫供給;關(guān)于肥料出產(chǎn),到2030年,歐洲出產(chǎn)的灰色氨每噸二氧化碳的本錢將達(dá)50美元,到時(shí)運(yùn)用可再生動(dòng)力出產(chǎn)的綠色氨將具有十分大的本錢競(jìng)爭(zhēng)力;鋼鐵是最大的工業(yè)二氧化碳排放源之一,亦可能經(jīng)過運(yùn)用氫能成為本錢最低的脫碳運(yùn)用之一,到2030年,經(jīng)氫鍛煉的粗鋼本錢僅為515美元/噸,一起每噸節(jié)約碳排本錢45美元。

    交通運(yùn)送方面,到2030年,燃料電池轎車(FCEV)可在不考慮碳排本錢的狀況下比大都傳統(tǒng)運(yùn)送計(jì)劃有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),特別是在重型貨車和長(zhǎng)途運(yùn)送范疇。在重載長(zhǎng)距離運(yùn)送中,如果加氫端價(jià)格到達(dá)4.5美元/千克(包含制氫、儲(chǔ)運(yùn)和加氫本錢),F(xiàn)CEV計(jì)劃可在2028年完成與柴油車同價(jià)。此外,燃料電池在功率和續(xù)航時(shí)刻要求十分高的范疇(如重型礦用貨車等)供給了一種可行的替代計(jì)劃。

    同樣,氫能在列車、海運(yùn)和航空范疇也在不斷開展。估計(jì)到2030年,清潔氨作為運(yùn)送燃料將是集裝箱運(yùn)送脫碳的最具本錢效益的方法,可與重質(zhì)燃油(HFO)完成平價(jià),一起每噸節(jié)約碳排本錢85美元。航空范疇能夠經(jīng)過氫和氫基燃料完成具有競(jìng)爭(zhēng)力的脫碳。中短程飛翔航線能夠經(jīng)過運(yùn)用液氫燃料替代原有燃油,每噸節(jié)約碳排本錢90-150美元。長(zhǎng)途飛翔航線可依據(jù)具體狀況,運(yùn)用氫合成燃料,每噸節(jié)約碳排本錢可達(dá)200-250美元。

    氫能在修建和電力等其他終端運(yùn)用將需要更高的碳本錢才干具有本錢競(jìng)爭(zhēng)力。但是,為了永久處理全球的大規(guī)劃天然氣管網(wǎng)脫碳問題,天然氣摻氫運(yùn)用也將快速開展;因氫能儲(chǔ)運(yùn)的機(jī)動(dòng)性,還能夠樹立分布式動(dòng)力網(wǎng)絡(luò),做到區(qū)域或城市電力、熱能和冷能的聯(lián)合供給;一起,氫能作為一種備用電源處理計(jì)劃,尤其是在數(shù)據(jù)中心等高功率場(chǎng)景下,也越來越受到注重。

    氫能在我國(guó)未來動(dòng)力系統(tǒng)中有豐厚的運(yùn)用場(chǎng)景

    當(dāng)時(shí)我國(guó)各地氫能開展方向多局限于燃料電池轎車范疇,演示運(yùn)用首要會(huì)集在以公交車為首要運(yùn)用場(chǎng)景的交通范疇,運(yùn)用場(chǎng)景單一,工業(yè)同質(zhì)化杰出。實(shí)際上,關(guān)于燃料電池技能道路更具優(yōu)勢(shì)的中重型貨車的演示運(yùn)營(yíng)沒有真正展開,而化工、鍛煉、軌道交通、航空航天、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供等其他范疇仍需全面發(fā)掘氫能價(jià)值和潛力。

    石油及化工范疇是我國(guó)氫能開展的催化劑,一方面是因?yàn)橛脷湫枨蟠?,能夠以?guī)劃效益來下降氫氣供給鏈本錢,另一方面是企業(yè)相對(duì)會(huì)集,可在基礎(chǔ)設(shè)施等方面率先行動(dòng),并帶動(dòng)全社會(huì)氫能開展。未來跟著工業(yè)脫碳要求的進(jìn)步,配備CCUS技能出產(chǎn)的藍(lán)氫將作為向綠氫過渡階段的首要?dú)湓?,后續(xù)跟著可再生動(dòng)力制氫本錢的下降,傳統(tǒng)煉化、化工出產(chǎn)用氫氣將逐漸替代為綠氫,完成化工范疇的深度脫碳。

    鋼鐵行業(yè)碳排放占全國(guó)碳排放的18%,僅次于電力行業(yè),是碳中和的重要責(zé)任主體,而氫冶金技能可助力鋼鐵行業(yè)深度脫碳。氫冶金是將氫氣替代焦炭作為高爐的還原劑,以削減乃至完全避免鍛煉出產(chǎn)中的二氧化碳排放。跟著氫冶金本錢的逐漸下降,一起傳統(tǒng)鍛煉在碳中和布景下需疊加碳稅等本錢,估計(jì)到2030年氫冶金本錢比照傳統(tǒng)煉鋼將具有本錢和減排優(yōu)勢(shì),氫冶金總量將完成規(guī)劃化增加。

    目前跟著國(guó)家燃料電池轎車演示城市政策的出臺(tái),未來會(huì)極大促進(jìn)燃料電池轎車工業(yè)的開展,各地會(huì)加大演示運(yùn)行,提升企業(yè)技能創(chuàng)新能力,加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建造。估計(jì)到到2030年,國(guó)內(nèi)燃料電池轎車年產(chǎn)量到達(dá)40萬(wàn)輛,銷售量到達(dá)38.9萬(wàn)輛,國(guó)內(nèi)保有量到達(dá)108萬(wàn)輛,商用車平均本錢到達(dá)50萬(wàn)元,乘用車平均本錢到達(dá)20萬(wàn)元,交通范疇氫氣需求量到達(dá)256.9萬(wàn)噸左右。

    依據(jù)我會(huì)猜測(cè),到2030年,我國(guó)氫氣年均需求量將到達(dá)4800萬(wàn)噸,其間在動(dòng)力方面的需求總量2000萬(wàn)噸,在國(guó)內(nèi)動(dòng)力需求系統(tǒng)中占比將到達(dá)2.3%。2030年,以綠氫和藍(lán)氫為主的氫能運(yùn)用將極大助力碳達(dá)峰方針的完成,在猜測(cè)的氫能供給規(guī)劃下,經(jīng)過可再生動(dòng)力電解水或配備碳捕獲、使用與封存(CCUS)技能獲取低碳?xì)涮娲娋W(wǎng)電力和傳統(tǒng)化石動(dòng)力出產(chǎn),將產(chǎn)生至少1.8億噸/年的碳減排效應(yīng)。在我國(guó)動(dòng)力轉(zhuǎn)型的過程中,氫能將作為重要的清潔動(dòng)力和良好的動(dòng)力載體,完成跨動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化,并助力工業(yè)、動(dòng)力、交通、修建等首要終端運(yùn)用范疇完成低碳化轉(zhuǎn)型。氫能促進(jìn)會(huì)

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    氫能

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