"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.     

氢能产业现状及发展建议

在“双碳”背景下,我国氢能产业蓬勃发展,配套政策法规相继出台。石化企业作为碳排放大户,近些年加快以氢能为核心的新能源业务布局,在交通领域快速推进氢能的全产业链发展。通过深入调研全球氢能供需市场、国内氢能扶持政策及全产业链发展现状,分析了在氢能快速发展情况下化工行业面临的发展机遇,同时结合华东地区某石化企业氢能产业发展实际,对传统石化企业转型发展提出建议。     

润滑油行业在可再生氢全产业链的应用及展望

氢能是清洁高效的二次能源或能源载体。近年来由于政策推动和技术发展，氢能这一新兴产业开始迅猛发展，尤其是在“双碳”背景下可再生氢的技术路线成为全社会关注的行业新热点。新设备、新技术的出现，给润滑油行业带来新的机遇与挑战。文章从可再生氢制备出发，对氢能全产业链关键设备的润滑油液新需求进行系统梳理，总结了国产润滑油液产品在氢能领域业务拓展时面临的困难与挑战，探讨和展望润滑油行业在氢能领域的发展路径，旨在引导润滑油行业更好服务氢能产业，助力“双碳”进程。     

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     

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。     

制储氢技术经济性分析与前景展望

氢气不仅是一种重要的工业资源，也是“零碳社会”下重要的清洁能源，氢能技术在交通、能源、冶金和化工等领域拥有广阔的应用前景。不过，生产成本、储运技术、安全问题等也长期制约着氢能，尤其是绿氢的应用发展。应明确的是，无论高压储运、氢液化等物理储运方式，或基于“Power to X”策略的化学储氢方式，均难以避免高额的全周期能耗。在理解过程能效，考虑不同储运方式下氢能全生命周期成本的基础上，对比各类技术经济性。其中，液氢和液氨的燃料利用途径在不同时期下均具有良好的经济性，更适宜用作氢能大规模供热供电场下的储运技术。基于此，对制、储氢技术及成本期望进行了归纳，并讨论了氢(氨)能源在大规模发电领域应用的技术经济问题，借鉴不同国家地区氢能发展思路，以期对我国氢能储运技术发展提供参考。     

关于碳达峰碳中和目标下氢能源的发展及加氢站的选址探究

基于碳达峰碳中和目标导向下,推动氢能源良性发展与加氢站合理选址,是目前氢能产业践行生态文明建设战略重要途径,理应予以重视。本文简要分析了氢能源发展现状,并通过提高氢能源应用占比、加强氢能源应用推广等路径,改善氢能源发展条件,同时利用明晰选址原则、评估应用前景、预判应用需求、合理规划站点方法建设加氢站,达成新时代发展要求。     

天然气管道掺氢输送条件和应用场景展望

氢能是未来能源发展方向之一,被认为是未来的终极能源。天然气管道掺氢输送并在终端使用,将会不断扩大氢能应用场景,为碳达峰、碳减排做贡献。首先介绍了国内天然气管道掺氢输送最新前沿的研究应用现状,然后以陕西省为例,从政策、产业布局、资源条件及现状等方面综合分析了开展天然气掺氢输送的可行性及发展建议,旨在为促进氢能产业和天然气掺氢技术的推广发展提供指引。     

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。     

我国氢能产业发展和氢资源探讨

分析了我国氢能产业近期发展情况,我国氢能产业正步入快速发展机遇期。指出氢能是21世纪最具发展潜力的一种清洁二次能源,具有"清洁、高效、安全、可持续"四大特点,被誉为未来世界能源架构的核心。重点讨论了我国氢资源和绿色氢气制备问题,指出目前实际使用的氢气包括"灰氢""蓝氢"和"绿氢"三大类,显然"灰氢"不可取,"蓝氢"可以用,"废氢"可回收,"绿氢"是方向。讨论了加快氢能系统建设,建立发展氢气存储和运输系统及加氢站基础设施建设等问题。未来,我国氢能产业发展潜力巨大,但是在下决心大力发展氢能产业时,需要高度注意目前存在的实际情况和困难,要防范一系列的产业风险,做到有序发展,稳中有进,才能实施氢能产业的可持续发展。     

氢气与二氧化碳甲烷化在现代能源体系中的新应用

在可再生能源和氢能快速发展的背景下,对二氧化碳甲烷化技术在现代能源体系中可能的应用场景有了新的认识。结合实际分析了能够结合二氧化碳甲烷化技术的4种氢源获取方式和二氧化碳源获取方式,并总结出4种新的应用场景,提出二氧化碳甲烷化技术在联通电网和天然气网、可再生能源储能、核电和谷电储能、富碳天然气资源开发、工业尾气处理等方面的应用技术及发展潜力。     

碳中和背景下的钢化联产发展趋势

本工作针对钢铁行业副产的煤气、余热、钢渣及钢化联产现状进行了分析，论述了碳中和背景下钢化联产绿色低碳技术的发展趋势，展望了未来无碳炼钢的新型钢厂从“以化固碳”转变为“以氢代碳”的新模式，并提出了加快钢化联产新技术应用建议和举措，以期建立以钢铁行业为龙头，耦合化工行业的新型工业可持续发展生态链，支撑我国“双碳”目标的实现。     

新能源电解水制氢技术经济性分析

制氢是建立氢能产业链的根基，新能源制绿氢规模化部署将打开氢能产业链新局面，使氢能产业从示范向商业化迈进。化石能源制氢为目前主流制氢技术，具有规模大、成本低、但二氧化碳排放高的特点。新能源电解水制氢是真正意义上零碳排放的制氢方式，但成本高是制约氢能产业发展的关键因素。基于影响电解水制氢成本的核心要素，对制氢成本进行剖析，重点就电价、系统规模、设备投资、电解效率、运行小时数和管理质量提升6个因素对绿氢成本的影响进行分析，并与煤制氢进行对比，为绿氢降本提供了可供参考的路径。     

氢能储运技术经济性分析及建立绿氨储运基地设想

氢储运环节是目前最制约氢能产业发展的一个环节，高效、低成本的氢气储运技术是实现大规模用氢的必要保障，选用合适方式应对不同应用场景是决定氢能最终成本的一大关键因素。重点就高压气态、液态、管道和液氨等4种运输方式进行经济性分析，研究结果表明，运量和运距决定储运的方式，不同运氢方式适宜不同应用场景，应根据运输距离和运输规模，选择最经济的且与之应用相匹配的储运氢技术。氨作为储氢介质，按照国铁运输液氨折算成运氢价格，其运价远远低于其他运输方式。由此提出建立青海绿氨储运基地的设想，既可激活西北风光资源丰富地区的新能源消纳渠道，又可实现氢能/氨能的远距离、低成本、低能耗、高效率的跨区域运输。     

氢能在玻璃熔窑中的应用研究

玻璃行业燃料消耗大,二氧化碳排放量多。为推动重点工业领域节能降碳和绿色转型,实现碳达峰、碳中和,玻璃行业以绿色能源替代化石燃料以降低碳排放势在必行。氢能是理想的清洁能源之一,在未来的工业及民用中具有重要的作用。通过对绿氢制造、输送、控制的分析以及其在玻璃生产中的应用研究,提出玻璃行业未来发展更需关注制氢成本、储氢、输送、防泄漏防爆以及玻璃窑炉结构和熔化工艺的针对性调整,为玻璃生产线大规模用氢提供参考和借鉴。     

“双碳”背景下制氢技术前景展望

在全球能源转型的浪潮中,氢能产业迎来了前所未有的发展机遇。为促进氢能产业高速高质量发展,推动氢能从传统工业原料向大规模能源应用转型,国家发改委和能源局于2022年联合印发了《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》,从国家层面上明确氢的能源属性,提出氢能产业发展的基本原则以及各阶段的发展目标,部署了推动氢能产业良性健康发展的重要举措。围绕“双碳”目标下热门制氢技术的研究进展进行综述,分析各制氢技术的优缺点,最后对未来制氢技术的发展趋势进行了展望。     

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。     

石化制氢过程碳计量技术现状和展望

氢能是国家重点发展的新能源领域，石化制氢过程是氢能主要来源，在国家“双碳”政策下，碳计量技术是石化制氢过程低碳高效运行的必要手段。本文介绍了我国氢产能，尤其是石化制氢过程的现状，并对石化制氢过程碳计量进行了详细分析，展望了石化制氢过程碳计量的前景以及当前亟须解决的问题。     

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。     

电解海水制氢的机遇与挑战

在双碳目标的背景下,氢能是传统化石能源的重要替代能源,相比化石能源的高碳排放和高污染,氢能表观上是一种绝对清洁的能源。各种制氢技术以及其发展方向是当下研究人员的关注热点,电解水制氢技术是实现将电能转换为氢载体进行储存的最理想方式,本文着重介绍了电解海水制氢技术,分析了电解海水制氢发展的机遇与挑战。