"双碳"目标下我国氢能产业发展路线研判

"双碳"目标出台后,我国氢能产业步入快速发展阶段.预计当前至2030年是我国氢能产业发展的奠基期,这一时期氢气将经历由化工原料向交通燃料的角色转换,蓝氢、绿氢技术成熟且实现商业化.绿氢时代我国将形成绿电制氢、依托天然气管网跨区域输氢、氢储能、分布式天然气制氢及系列氢走廊建设等氢能重点工程,构成氢能发展路线.目前地方发展氢能积极性高,建议及时制定出台国家层面氢能发展规划,攻关氢能领域核心技术,进一步完善氢能产业系列标准,加大氢能发展政策支持以及组建氢发展联盟,促进氢能产业实现可持续发展.     

中国氢能产业2020年发展综述及未来展望

综述了2020年国内氢能产业发展情况,对未来发展趋势进行了展望.指出2020年疫情下国内氢能产业投资仍保持增长态势,国家已启动氢能顶层规划工作,燃料电池汽车实施"以奖代补"政策落地,20余家大型能源央企跨界氢能产业,氢能产供技术总体与国外差距逐渐减小,氢燃料电池汽车自主化产业生态体系基本建立,但仍存在技术产业化水平低、核心技术与国外技术有差距、燃料电池成本居高不下、氢气作为能源管理体系尚待建立、标准法规尚需完善、各地氢能产业低水平扩张苗头已显等问题.预计2035年国内燃料电池车达到百万辆级应用规模,加氢站达到2000座.未来"绿氢"和"蓝氢"是主要氢源,液氢运输占1/3以上,氢气长输管线超过3000 km,加氢站以合建站为主,氢燃料车主要用于替代城市大客、长途重卡,在部分特殊领域开展燃料电池发电、氢冶金、氢储能应用.     

绿氢时代大势所趋 深刻改变我国能源格局

正随着可再生能源成本的下降,具有价格竞争力的'绿氢时代'将要到来。2019年以来,氢能发展日益受到关注,作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,氢能开发与利用已成为世界能源技术变革的重要方向。1、绿氢时代大势所趋氢能产业的产业链包括制氢、储运、加氢、氢能应用等多个环节,在制氢方面,根据二氧化碳的排放量,氢可以分为灰氢、蓝氢、绿氢,其中,可再生能源制氢被称作"绿氢"。发展氢     

以生物质为原料的未来绿色氢能

目前开发氢能技术已具备了推广应用的基本条件,而发展生物质为原料的绿色氢能将有助于解决氢气来源绿色化与氢气储运成本两大问题。本文首先从解决氢能源发展制约因素、实现碳中和目标、加速生物质资源化能源化利用的角度阐述了发展生物质绿色氢能的意义。接着,从氢能产业的政策环境和技术成熟度分析出发,对我国氢能源的制取和储运技术发展现状及存在的问题进行了分析,比较高压、液氢和含氢化合物作为氢载体储运的几种方式,提出以生物质作为氢载体储运具有的突出优势。最后,探讨了生物质氢载体未来的发展方向,对氢生产和储运的多条技术路径成本和产业化前景进行了初步技术经济分析,指出以生物质为原料生产的甲烷、甲醇和乙醇有望成为最先实现产业化的储氢载体,在未来将有可能成为实现氢燃料电池“绿色化”的一种经济可行的方式。     

绿氢在炼化产业减碳中的作用研究

随着我国能源系统中可再生能源占比逐年增加及成本下降，炼化企业利用可再生能源生产绿氢、用绿氢替代化石能源生产灰氢将成为深度脱碳的重要手段。未来原油加工量将继续下降，炼化企业氢气需求将随之减少，而随着氢能交通的发展，交通用氢需求将大幅增长，炼化绿氢装置将成为交通用氢的重要供应者。同时，炼化企业的制氢和储氢装置也可作为储能单元，为平抑可再生能源波动性，平衡电网负载，实现电力系统与工业、交通运输部门之间的产业互连提供支持。     

氢能源——二十一世纪的能源

氢能由于自身的很多优点,成为很多国家重视的二次清洁能源,到21世纪中叶氢能源很可能取代常规能源成为最广泛应用的能源之一,所以氢能源的制备和储存技术对未来的经济发展起着重要的作用。本文详细介绍目前一些新的制备氢的方法以及氢气的储存方法。     

双碳背景下水泥行业氢能的发展现状及趋势

氢能具有清洁无污染、单位质量能量密度高等特点，被视为21世纪最有发展潜力的清洁能源之一，在水泥、火电、汽车等领域的应用已成为各国技术研究的重点方向。氢能在国内外水泥工业中的发展现状主要是氢气作为燃料直接燃烧产生能量和氢气与碳利用技术(CCUS)结合使用两种方式。氢气直接燃烧技术的关键在于，通过氢气的掺入，提高替代燃料对化石燃料的替代率；氢与CCUS结合使用的关键在于，CO₂的捕集及研制催化CO₂加氢制甲醇的高效催化剂。结合氢内燃机、氢燃气轮机等工业领域对氢能燃烧存在的自燃、早燃、回火、NO_X排放量大等理论研究和解决方案研究，分析了我国水泥行业氢能当前发展现状和未来发展趋势。     

不同体系中高选择性甲酸释氢非均相催化剂的研究进展

氢能因其清洁高效是未来具有重大的发展潜力的能源,氢气储存是氢能发展中需要解决的重要问题。甲酸是一种新兴的化学储氢载体,目前甲酸释氢催化剂已由传统的均相催化剂发展为方便回收与使用的非均相催化剂,且反应温度也越来越低,产氢速率也越来越高。综述了近年来高选择性甲酸释氢非均相催化剂的研究进展,分析了有、无添加剂存在下的甲酸释氢体系的优缺点及存在的问题,提出开发成本较低的碱金属催化剂及高浓度甲酸释氢催化剂是未来发展的主要方向,以期为设计、制备高选择性甲酸释氢非均相催化剂提供思路和参考。     

可再生电力电解制绿色氢能的发展现状与建议

氢能是人类生存和发展所需能源的重要补充。氢能产业,特别是氢燃料电池车,其开发与利用已经引起了全球范围内的普遍重视。然而,决定该产业快速发展的关键因素之一是清洁的氢气来源,如何使氢能产业更具经济环保竞争力。通过可再生能源发电电解水制氢将能量以化学能的形式储存起来,不仅能利用可再生能源制取高热值的氢气供使用,同时从制氢源头利用清洁的可再生能源可有效减少碳排放。为此,本文主要分析讨论了可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合制取氢气的发展现状与发展趋势,简述了目前国内外利用可再生能源发电制取氢气项目的研究进展,并介绍了一些典型的清洁制氢案例。可以看到,风电、太阳能制氢是目前较为成熟的技术,但仍需提升其经济竞争力。而水电资源分布不均等缺点阻碍了其规模化发展。因此,政府、企业及科研院所需大力推进可再生能源发电制氢研究,有效解决氢能制备的效率问题,加速绿色氢能产业发展。     

氢能供应链成本分析及建议

氢能具有能量密度高、环保清洁可再生的优势,已经成为未来能源发展的重要方向,被视为实现碳减排的必由之路。但目前氢能发展的核心问题是用氢成本过高,与电动车和传统燃油车相比没有经济优势。本文从制氢-运氢-加氢的产业链角度分析,发现电解水制氢成本远远高于化石能源制氢,且氢气的成本主要在运氢和加氢环节被抬升。文中指出：究其原因,主要由于氢气储存不易,在现有的长管拖车运输条件下,每次运输氢气量少,效率不高;同时由于燃料电池汽车数量少,每日加注量不足,叠合加氢站关键设备不能国产化,固定资产投资高导致折旧成本高,增加了氢气成本。针对这一问题,文中给出了具体降低成本建议,包括增加运氢压力以增加单次氢气运载量;加快科技攻关,关键设备国有化;突破政策限制,实现站内制氢;优化加氢站工艺,减少日常运营成本等。     

氢能及炼厂制氢技术低碳化转型发展

为实现“双碳”目标及加快能源结构绿色低碳转型，氢能作为一种高效、清洁的可再生能源被列为未来大力发展的能源。通过对我国能源结构发展及炼厂制氢技术的分析，总结了氢能作为能源的优势。我国炼厂制氢以轻烃蒸汽转化及煤气化制得的“灰氢”为主，为实现“灰氢”向“蓝氢”的转型，介绍了几种炼厂制氢装置与CCS或CCUS技术结合的案例，说明我国炼厂制氢技术低碳化转型发展方向。     

论青海省氨氢新能源产业发展

国家清洁能源产业高地建设是国家赋予青海省的伟大历史使命和重大发展机遇,也是青海省参与国家“双碳”征程的重要途径和直接体现,意义巨大。非连续性清洁能源的大规模、低成本及长时间储存与跨地域高效输运是青海省国家清洁能源产业高地建设面临的瓶颈难题。近年来,绿氨(NH₃)在全球范围内被越来越多地认为是最佳储氢载体和理想零碳燃料,液态绿氨被定义为氢能2.0和清洁能源终极形态。非连续性清洁能源大规模制氢-绿氢大规模合成氨-液氨长时间大规模储存-液氨跨地域大规模输运-氨氢燃料综合应用构成的氨氢新能源产业模式是全球公认的最有希望突破非连续性清洁能源大规模应用瓶颈的途径之一。首先总结了青海省清洁能源产业发展现状,详细介绍了氨氢新能源产业路线及产业化进展,最后对青海省发展氨氢新能源产业面临的机遇与挑战进行了总结与展望。     

宇宙元素驱动氢能经济

氢元素是宇宙中含量最丰富、最原始也最简单的元素,可称为宇宙元素。基于氢元素的重要性简要总结了氢气产业链情况,表明氢气在全球能源结构变革方面具有重要地位和作用。重点梳理了氢能经济的相关情况,包括国内外氢燃料电池汽车、基础设施加氢站、氢能发电及氢能社区建设的最新进展等。详细探讨了氢能发展过程中存在的问题、瓶颈与对策,并对氢能产业发展前景进行了展望。     

氢能产业发展展望—制氢与氢能储运

氢能是具有发展潜力的清洁能源。介绍制氢技术、储氢技术、氢气运输等方面氢能产业发展前景。     

关于天然气管网安全掺氢比10%的商榷

大力发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径之一。将氢气掺入现有天然气管网利于实现氢能经济高效、大规模输送与应用。安全掺氢比是掺氢天然气管输系统有待解决的关键问题之一。有观点提出当掺氢天然气中的掺氢比在10%以下时,可无需加以验证地直接通过天然气管网输送。本文提出从目前来看,该观点不成立。文章从管网系统掺氢适应性、示范项目掺氢比探讨和标准规范3个方面阐述了个中缘由。文中指出,掺氢天然气管输技术正处于起步阶段,其安全保障还面临诸多挑战,任何结论都需要经过反复论证和验证,以稳步推动氢能产业发展。     

氢能产业发展显示出少有的“躁动”

<正>氢气是国际公认的最理想的能量载体和清洁能源的提供者,被誉为 "21世纪的终极能源"。氢能的本质是 "灵活的能源载体",可以实现零排放、能源相互转变、消纳弃风弃光、交通运输续航等。如果说20世纪是 "氧时代",那么21世纪则进入了 "氢时代"。我国氢能产业发展有许多条件支撑,一方面我国能源安全压力和环境保护压力越来越大,另一方面一些国家在氢能应用方面已经有了比较好的经验和示范。但是,我国氢能产业制氢储氢、氢燃料电池、氢能发电等方面的相     

碳中和背景下化工行业的绿氢应用展望

在实施双碳战略目标的背景下，化工行业降碳成为当前的发展重点。绿氢能一定程度上替代化工行业高碳原料，在降低环境污染、减少碳排放、实现能源转型等方面具有重要的作用。因此，提出了在碳中和背景下化工行业绿氢发展的问题以及未来发展方向。文章分析了氢能在化工行业各领域中的应用情况，并作出经济性分析，从控制电力价格、提高电解水制氢效率、加大政府扶持等提出了绿氢在化工行业应用的对策，旨为促进我国化工行业的可持续发展提供参考和借鉴。     

化工大数据 图说氢能源

正氢能源氢能具有零污染、高效率、来源丰富、用途广泛等优点,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢能已经被纳入我国能源发展战略,成为我国优化能源消费结构和保障国家能源供给安全的战略选择。在今年全国"两会"上,氢能源产业再蹭了波热点。我国氢能产业发展三阶段1近期(2016-2020年) 2中期(2020-2030年) 3远期(2030-2050年)     

氢能运输路径经济性分析及跨洋贸易展望

随着氢能产业在全球的广泛发展,风光资源较好地区带来的绿氢成本红利和与消纳地区的地域错位为氢能跨洋贸易带来了可能。低成本、长距离输氢是实现氢能跨洋贸易的关键环节。对比长距离输氢的技术路线,对绿氢以氨的形式跨洋运输进行经济性分析发现,如果在风光资源较好地区可再生能源发电价格足够低廉的情况下,绿氢的跨洋运输和应用具备可行性。     

天然气管道掺入氢气的影响及技术可行性分析

氢气的运输成本约占加氢站最终氢气成本的30%～40%。氢气的经济运输是制约氢能产业发展的瓶颈性问题。利用已有相对完善的天然气管道设施,掺入一定比例的氢气进行传输,已成为欧美各国的研究热点,为传统油气行业参与氢能产业、获得效益增长点提供了宝贵机遇。我国在此领域的研究较少,缺少相应的标准规范。综合分析了目前全球这一研究领域的最新研究情况,分别分析了掺氢后对管道材料、压缩机和管件等的影响,对居民、燃气轮机和内燃机等下游用户的影响,对管道泄露与运行安全的影响等;并对目前国内外对掺氢比例的要求进行了梳理总结;对我国发展天然气掺氢提出了若干建议。