“綠氫”替代“灰氫”的趨勢(shì)分析
2023-03-13 08:50 來源：嘿嘿能源heypower 瀏覽：
1.全球純氫產(chǎn)量達(dá) 7000 萬噸迹卢，中國為第一大制氫國长捧。
根據(jù)國際能源署锁熟，2021 年全球氫氣總產(chǎn)量（含合成氣）約 9400 萬噸弟塞，同比增長 5.5%伐藕，占全球終端能源比重約 2.5%叠萍，其中每年純氫制備產(chǎn)量約為 7000 萬噸谓着。伴隨世界各國減排承諾方案的推進(jìn)吼过，預(yù)計(jì) 2030年全球氫氣產(chǎn)量有望突破 1.5 億噸锐秦。自 2020 年“雙碳”目標(biāo)提出以來，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速盗忱，氫能產(chǎn)量由 2017 年的 1915 萬噸增長至 2021 年的 3300 萬噸酱床，5 年 CAGR 達(dá)14.6%，2021 年 32%的同比增速更是創(chuàng)下新高趟佃。
2.灰氫為當(dāng)前主流制氫方式扇谣，無碳排放的綠氫將逐步取代灰氫。
氫制取來源包括化石能源制氫闲昭、工業(yè)副產(chǎn)氣制氫冕咒、電解水制氫、其他可再生能源制氫等方式益爽，根據(jù)制氫工藝和二氧化碳排放量的不同闲耿，可劃分為灰氫、藍(lán)氫和灰氫三種路徑皆舅，其中灰氫指通過化石燃料燃燒/工業(yè)副產(chǎn)轉(zhuǎn)化而來的氫能减组，生產(chǎn)過程中釋放大量的二氧化碳，無法實(shí)現(xiàn)零碳生產(chǎn)特植，因技術(shù)成熟且成本較低哆卓，成為當(dāng)前主流制氫方式，占當(dāng)前全球氫氣產(chǎn)量的 95%逝惑；藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上利用碳捕捉封存技術(shù)（CCUS）減少生產(chǎn)過程中的碳排放岂苏，實(shí)現(xiàn)低碳制氫，作為過渡性的技術(shù)手段巾沟；綠氫則是通過光伏發(fā)電限禀、風(fēng)電及太陽能等可再生能源電解水制氫或生物質(zhì)等其他環(huán)保方式制氫，在制備過程中不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳祷安，為真正意義上的綠色環(huán)保“零碳?xì)錃?rdquo;姥芥，目前受制于技術(shù)門檻和較高成本，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用汇鞭。
目前化石能源是全球氫氣生產(chǎn)的主要來源凉唐，電解水制氫占比僅 0.04%。從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)來看霍骄，2021 年全球 9400萬氫氣產(chǎn)量主要來源于化石能源制氫台囱，占比高達(dá) 81%淡溯，其中煤制氫占全球產(chǎn)量的 19%；天然氣制氫全球占比高達(dá) 62%簿训，低碳排放制氫占比僅 0.7%咱娶，其中電解水制氫產(chǎn)量僅 3.5 萬噸，占比 0.04%强品。從我國制氫結(jié)構(gòu)來看膘侮，由于我國天然氣緊缺依賴進(jìn)口，煤炭資源豐富择懂，我國氫能生產(chǎn)來源主要以煤炭為主喻喳，2020 年我國煤制氫占比高達(dá) 62%，天然氣制氫占比 19%蝶映，工業(yè)副產(chǎn)氫占比 18%巍坦，電解水制氫占比達(dá) 1%。
相較灰氫擦斑，綠氫在碳排放腿若、儲(chǔ)能、制氫純度和生態(tài)循環(huán)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)才昔。
1）綠氫具備“零碳排”的制備優(yōu)勢(shì)谓蹂，減碳空間極大。煤制氫路線下每生產(chǎn) 1 噸氫氣平均需要消耗煤炭約 6-8 噸峰礁，排放 15-20 噸左右的二氧化碳漠恰，此外還會(huì)產(chǎn)生大量高鹽廢水及工業(yè)廢渣。天然氣制氫路線下每噸氫氣的生成將排放 9-11 噸二氧化碳鞠洪。根據(jù) IEA蹲自，2021 年全球 9400 萬噸氫氣產(chǎn)量的二氧化碳排放量超 9000 萬噸，低碳排制氫產(chǎn)量不足100 萬噸乏唤】沤椋灰氫減碳空間極大，而綠氫在制備過程中幾乎不排放溫室氣體苇经，每生產(chǎn) 1 噸氫氣碳排量僅 0.03 噸赘理，在雙碳目標(biāo)要求下灰氫勢(shì)必被更清潔的綠氫所取代。
2）綠氫儲(chǔ)能具有規(guī)模大扇单、時(shí)間長商模、儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)化形式多樣等優(yōu)勢(shì)，可解決新能源消納問題令花。近年來新能源的迅速發(fā)展使得電力輸送和綜合消納等困難凸顯阻桅，而可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性、季節(jié)性兼都、反調(diào)峰特性及不可預(yù)測(cè)性導(dǎo)致部分電能品質(zhì)較差嫂沉，疊加儲(chǔ)能技術(shù)有限，“棄風(fēng)棄光”問題快速增長扮碧。而用新能源發(fā)電制氫趟章，有利于提高可再生能源利用效率，助力消納新能源“棄風(fēng)棄光”問題慎王。綠氫作為儲(chǔ)能的方式蚓土，或?qū)⒕G氫轉(zhuǎn)為綠氨、綠醇偿股，具備以下優(yōu)勢(shì)：①儲(chǔ)能規(guī)模大且時(shí)間長：電化學(xué)儲(chǔ)能的容量是兆瓦級(jí)（MW）澄俘，儲(chǔ)能時(shí)間是 1 天以內(nèi)；抽水蓄能容量是吉瓦級(jí)（GW）堤麻，儲(chǔ)能時(shí)間是 1 周-1 個(gè)月酸儿；而氫能儲(chǔ)能的容量是太瓦級(jí)（TW），時(shí)間可以達(dá)到 1 年以上紧甫；②可跨長距離儲(chǔ)能：氫儲(chǔ)能可以做到跨區(qū)域長距離儲(chǔ)能昵鳍；③能量轉(zhuǎn)化形式多樣化：從能量轉(zhuǎn)換上看，氫能不僅可轉(zhuǎn)換為電能匀洪，還可以轉(zhuǎn)換為熱能难宋、化學(xué)能多種形式的能源。
3）綠氫制氫純度高厕扼。不同制氫方式所得的氫氣純度不同乙闰，采用電解水綠氫方式制氫，氫氣純度最高胚茴，其中 PEM 水電解制氫初產(chǎn)物氫含量便高達(dá) 99%互墓，提純后純度進(jìn)一步提升至 99.999%，具有明顯優(yōu)異性宋欺，適用于對(duì)氫氣純度轰豆、雜質(zhì)含量要求苛刻的冶金、陶瓷齿诞、電子酸休、航天航空等行業(yè)。
根據(jù)主要國際能源組織的預(yù)測(cè)斑司，到 2050 年全球的綠氫產(chǎn)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藍(lán)氫。IEA 預(yù)測(cè) 2030 年電解水制氫及生物質(zhì)制氫等綠氫產(chǎn)量占比將達(dá) 34%但汞，2050 年全球綠氫產(chǎn)量將達(dá) 3.23 億噸宿刮，較藍(lán)氫產(chǎn)量高 58%。至 2060 年私蕾，幾乎全部的氫氣需求都將由低排放技術(shù)滿足僵缺，其中近 80%是電解水制氫胡桃，屆時(shí)電解水制氫將成為具有成本競爭力的制氫工藝，耦合 CCUS 的化石能源制氫產(chǎn)量則將滿足 16%的氫氣需求磕潮。而彭博新能源財(cái)經(jīng)則預(yù)測(cè) 2050 年全球氫能產(chǎn)量將達(dá)到 8 億噸昵裁，且全為綠氫。
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