氢能与碳捕集、利用与封存产业协同发展研究

氢能是未来最具有发展潜力的二次能源,对发展低碳经济的作用显著,但是利用化石能源制氢,获得氢气的同时会排出大量CO2,这严重制约氢能的发展。碳捕集、利用与封存（CCUS）是一种CO2减排技术,氢能与CCUS技术耦合,有利于氢能与CCUS产业的协同发展。本文从国家层面系统调研了全国氢能产业发展的政策以及规划,对氢能发展政策与CCUS技术激励政策进行了对比分析。在我国典型区域,根据氢能发展规模分析了该区域氢能的CO2排放规模;同时结合典型区域CCUS技术的减排潜力,对氢能与CCUS技术的源汇匹配情况进行了评估,并分析了两者协同对地方经济及就业的影响。在技术层面,对氢能技术链条中碳排放特征进行了分析,对氢能与CCUS技术耦合的可行性进行了讨论,并提出了氢能与CCUS技术耦合优化的建议。通过政策协调、技术耦合、不同层面的推广与示范,氢能和CCUS技术在未来的能源产业可以实现协同发展。     

我国氢能产业发展现状及战略政策动态研究

发展氢能是实现我国减排目标的重要手段,利用可再生能源发电电解水制氢可以做到生产和消费过程二氧化碳零排放.首先从氢能的生产、储运、加注及消费几个层面对国内氢能产业的发展现状进行归纳总结;然后从国家及地方层面对氢能产业的战略政策动态进行梳理;最后对氢能发展可能面临的挑战进行分析.     

氢能储运技术现状及其在电力系统中的典型应用

氢能是21世纪最具发展潜力的能源之一,氢能的利用发展不仅可以解决可再生电力能源消纳和储存的问题,还可助力保障国家能源安全和推动碳中和目标的实现。由于氢特殊的物理性质,如密度小、能量密度大等,其安全高效的储运及应用技术是氢能产业大规模发展的关键。针对氢能储运关键技术现状在电力工业中的应用,介绍了氢能利用发展的背景及意义,整理并解读了我国氢储运及电力应用的相关政策,梳理并对比了现有主流氢能储运技术,其中包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运、金属氢化物储运的原理及经济性分析,分析氢能的电力应用,包括氢燃料电池发电及氢燃气轮机发电技术。对我国氢能储运技术及氢能发电技术的安全高效发展提出了4条建议,为我国氢能产业布局及降低氢能全生命周期应用成本提供借鉴和参考。     

氢能在我国未来能源系统中的角色定位及“再电气化”路径初探

在分析制氢、储氢及氢能发电等各环节技术特征及能源转化效率的基础上,结合我国能源禀赋、电力生产特点及发展趋势,分别基于煤炭和可再生能源作为一次能源的应用场景,综合分析了未来氢能的发展应用可行性。研究表明,氢能在我国未来能源和电力发展过程中难以起到支撑作用,“再电气化”是更为现实的技术路径。在此基础上,提出了在未来可再生能源大规模接入的情景下,我国能源电力的发展思路以及“再电气化”需要研究解决的重点课题。     

氢能在我国未来能源系统中的角色定位及“再电气化”路径初探

在分析制氢、储氢及氢能发电等各环节技术特征及能源转化效率的基础上,结合我国能源禀赋、电力生产特点及发展趋势,分别基于煤炭和可再生能源作为一次能源的应用场景,综合分析了未来氢能的发展应用可行性。研究表明,氢能在我国未来能源和电力发展过程中难以起到支撑作用,“再电气化”是更为现实的技术路径。在此基础上,提出了在未来可再生能源大规模接入的情景下,我国能源电力的发展思路以及“再电气化”需要研究解决的重点课题。     

"十四五"规划下氢能应用技术现状综述及前景展望

随着全球能源结构加速向低碳能源转型,氢能作为未来构建以清洁能源为主的多元能源供给系统的重要载体,被认为是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介.从"十四五"规划角度切入,分析了氢能发展的意义及必要性,整理并解读了我国各地"十四五"氢能规划,对我国主流氢能应用领域进行了归纳,分别对每一种应用体系进行综述,并为我国氢能应用技术发展提供建议,对我国形成氢能生态及完整氢能应用体系具有指导意义.     

“十四五”规划下氢能政策与电解水制氢研究

随着“十四五”发展规划的发布,氢能在我国未来能源体系的地位进一步确定,发展氢能技术,推广氢能产业发展是国家和各省市地区都在考虑的重要事项。为此,国家部委和省市发布氢能政策支持当地氢能产业发展。制氢是氢能产业链的重要一环,而电解水制氢技术是最有前途的氢能获取方式。电解水制氢技术依然面临高成本、耐久性、运行稳定性等挑战。国内外相继开展了电解水制氢示范项目,促进制氢技术发展和商业化运营的推广。     

新型电力系统背景下的电制氢技术分析与展望

作为一种与电能互补的二次能源载体,氢能有望在未来低碳能源系统中发挥关键作用。为探究新型电力系统背景下的氢经济,文中聚焦耦合电力与其他能源领域的关键环节——电制氢技术,对其进行技术经济分析与应用前景展望。首先,从技术发展水平、能源系统中的应用两个角度综述国内外电制氢技术研究现状;然后,建立电制氢经济模型,基于新型电力系统技术特征开展新型电力系统背景下的电制氢技术经济分析;最后,从各地氢能发展政策、终端氢需求潜力及对新型电力系统的支撑作用3个方面对电制氢技术进行应用前景展望。     

“碳达峰、碳中和”目标下混氢天然气技术应用前景分析

氢能是我国实现“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”的重要能源载体,基础设施发展动力不足是制约其大规模发展的重要因素。将氢气与天然气掺混形成混氢天然气(hydrogen enriched compressed natural gas,HCNG),并注入全国天然气管网,能够实现氢能的跨省区输运和利用,从而有效促进可再生能源的大规模消纳,助力“双碳”目标的早日实现。为此,该文全面探究混氢天然气技术在我国的应用前景。首先,从多角度评估氢能在我国碳减排进程中的发展潜力,并针对混氢天然气供应链的关键环节开展技术经济分析;随后,展望混氢天然气在我国能源系统的中长期发展路径;最后,阐述混氢天然气技术发展过程中一系列待研究的关键问题。     

氢能产业该如何突围

据国际氢能委员会预计,到2030年,全球氢能领域投资总额将达到5000亿美元.从世界范围看,亚洲和欧洲已经成为氢能产业发展最快的地区.然而,经过数年发展,我国氢能产业虽然在技术创新及政策环境等方面都有所突破,但是始终未能得以大规模应用.     

氢能在综合能源系统中的应用前景

氢能的开发利用是应对全球气候变化,保障国家能源安全,实现低碳转型的重要途径之一。对比了氢储能技术与当前主要储能技术的关键性参数,结果显示氢储能技术具有整体性系统优势;探讨了氢能在未来综合能源系统中工业用户、交通运输、建筑热电联供、能源企业潜在的应用途径及未来关键技术节点;给出了对中国氢能发展的启示。为氢能在综合能源系统中的应用提供参考。     

碳中和目标下制氢关键技术进展及发展前景综述

本文围绕制氢关键技术的研究进展进行综述,分析了氢能发展的背景,整理并解读了当前我国与氢能相关的政策,并调研了几项国内典型制氢项目。对氢能产业链中制氢环节应用现状及关键技术原理进行了梳理和对比,包括煤制氢、醇类制氢及电解水制氢技术的原理、电解槽结构及数学模型,并分析了由“灰氢”到“绿氢”转化的重要意义,为我国“绿氢”制取关键技术的发展提供借鉴和参考。     

中国氢能供热行业发展战略研究

氢能具有来源广泛、零碳无污染等特点。“双碳”背景下,氢能供热成为众多国家应对气候变化、实现“碳达峰、碳中和”目标的重要选择。通过广泛调研典型国家在氢能供热领域的应用及其发展概况,归纳现阶段氢能在供热领域的应用方式和应用实例,分析了氢能供热技术特点、投资成本、安全性能、产品寿命等特性,剖析了我国发展氢能供热的必要性和目前面临的问题,提出了符合我国国情的氢能供热高质量发展建议。     

中国氢能产业链发展现状

文章通过查阅文献和调查,系统介绍我国氢能制取、储运方式及应用等产业链环节的发展现状,分析氢能产业链技术布局和发展。分析表明,作为我国实现“双碳”目标的重要路径,氢能在化工、钢铁、运输等领域的需求量将不断增加。我国氢能产业链已经初具规模,初步形成涵盖“制—储—运—用”的氢能全产业链布局。     

高渗透率可再生能源情景下氢能发展分析

随着CO2所带来的温室效应日益显著,各国着手依托氢能实现氢能转型。然而,当前氢能制取对传统化石能源依赖严重,高渗透率可再生能源情景为氢气可持续发展带来了契机。针对高渗透率可再生能源情景下氢能发展问题研究,首先明晰了我国发展氢能的战略意义,开展了高渗透率可再生能源情景下"电-氢"耦合分析,并进一步提出电解水制氢是高渗透率可再生能源情景下"电-氢"耦合的关键环节,随后针对电解水制氢开展了技术路线等方面的关键问题分析,最后针对高渗透率可再生能源情景下氢能发展提出体制机制等方面发展建议。     

可再生能源多能互补制-储-运氢关键技术综述

有效利用氢能是目前解决能源短缺及污染严重问题的有效手段,可再生能源制氢技术是氢能得到应用和发展的基石.首先,对制氢技术的基本原理及可再生能源互补系统制氢技术优势进行了简要概括.然后,基于可再生能源的氢能在国内外的研究发展历程,将目前已解决或达成共识的问题进行归纳,对目前的氢能发展水平进行总结.在此基础上,对基于可再生能源互补系统的氢能发展进行详细阐述,对存在的歧义及疑难问题进行了深入的探讨.最后从制氢、储氢、运氢三个方面对氢能未来发展趋势进行了全面的综述,对氢能应用的发展方向进行预测.通过对制氢技术发展历史、研究水平、发展趋势以及氢能储运、应用的深入分析,为可再生能源互补系统制氢技术的发展提供了借鉴和参考.     

氢能与燃料电池发展开启新征程——2015燃料电池技术与标准化国际研讨会在京成功举办

<正>近年来,氢能和燃料电池以高效的发电方式、无污染和使用便捷等优点,可广泛应用于军事、空间、发电厂、电动车、移动设以及居民家庭领域,被认为是终极的发电方式之一。发展氢能和燃料电池技术关系到人类未来能源利用模式和发展模式,需要全球范围内的鼎力合作,需要企业家和科学家的共同努力。前不久,我国发布《中国制造2025》,在节能、环保及应用等领域明确了进一步提升低碳能源使用占比,降低对传统化石能源的依赖。标志着"国家从能源战略层面     

“双碳”目标下氢能发展体系构建和产业创新布局展望

针对绿色氢能发展体系构建和产业创新布局进行了综述性研究分析。首先围绕氢能的由来、优势和主要用途来介绍氢能在达成双碳目标国家战略中的关键作用。以重庆为研究对象，从重庆自然资源禀赋出发，研究重庆构建双碳目标时氢能的作用。在宏观政策层面，围绕商业驱动力、配套政策法规、技术研发详述当前的氢能应用障碍。在技术细节层面，归纳几种主要的制氢路线，发现质子膜交换法更具灵活、高效率特性，发展前景较好。随后对氢能存储、运输及应用的几种方式进行讨论和对比分析，发现管道存储和运输更具远距离大容量、安全高效优势，具备良好的发展前景。最后结合重庆“山城”特色，针对不同地理条件进行氢能供应链建设分析，并提出了“港区富集新能源建设-船舶水运氢能”和“山区因地制宜建设氢站-风光氢打捆上网”的两种重庆特色氢能发展路径，最后对重庆制氢成本进行算例分析。本文对于重庆开拓制氢储能产业链和氢电耦合运营模式具有良好的指导作用和参考价值。     

电解制氢与高温燃料电池在电力行业的应用与发展

制氢和燃料电池技术是实现氢能和电能相互转换的关键技术,我国将氢能和燃料电池列为战略性能源技术,大型的能源电力企业也正在推动氢能和燃料电池技术的应用和发展。电解制氢能够将不稳定的可再生能源转化为氢能,实现大规模、季节性储能,在一定的范围内具有经济效益,是解决我国当前可再生能源消纳的途径之一。碱性电解水制氢是目前最成熟的电解制氢技术,发展的主要方向是降低制氢能耗、提高单台出力以及负荷深度调节。高温燃料电池具有小型高效、近零排放的突出优点,在冷热电三联供分布式发电和固定式发电领域具有广阔的应用前景,国外已初步实现高温燃料电池的商业化应用,国内的高温燃料电池市场需求也已显现,我国已掌握高温燃料电池发电的核心技术,具备应用示范推广的技术基础。     

双碳目标下绿色制氢技术的进展

发展高能效、低成本、零碳排放的可再生能源电解水制氢技术是实现“碳中和”“碳达峰”的重要途径。随着可再生能源的价格持续下降,利用可再生能源来实现高效的电解水制氢正逐渐成为未来氢能的主流技术路线。围绕当前绿色制氢技术的研究进展,重点阐述电解水制氢、太阳能分解水制氢以及生物质制氢等“绿氢”技术的产氢机理、技术难题和发展现状,并对未来绿色制氢技术的应用前景和发展方向进行分析和讨论。