基于情景分析的中国氢能产业中长期预测研究

进入21世纪以来,在应对气候变化行动的推动下,氢能产业发展的热度持续升温,能源行业对氢能在难减碳领域发挥关键作用、推动产业低碳转型的认识不断深入。未来数十年,氢能将在推进能源体系、电力系统和产业体系转型升级的进程中担当重要角色。文章分析了我国氢能产业发展现状,以能源中长期预测研究为依托,提出了开展中国氢能产业预测研究的基本方法和思路,研判了我国氢能产业发展的未来趋势和成长空间,测算了低碳氢能产业发展可能对我国实现碳中和目标产生的贡献。     

我国氢能产业发展现状与思考

我国以化石能源为消费主体,为加快实现"双碳"减排目标,发展清洁能源刻不容缓。从制氢、燃料电池、氢能汽车、加氢站和氢能冶金等方面对我国氢能发展现状进行梳理,分析了我国氢能产业的不足,并对未来氢能发展方向提出建议。研究表明,我国氢能产业处于初级发展阶段,尚未完全掌握氢能核心技术,关键材料及零部件仍依赖进口,导致氢能产业链的生产成本较高。未来我国应加强氢能顶层规划布局、氢能产业核心技术攻关、开展高效制氢技术及拓宽氢能应用场景,为未来氢能大规模发展打下坚实基础。     

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。     

碳中和目标下的光伏发电技术

化石能源燃烧发电过程是我国CO₂排放的主要来源之一。在碳中和、碳达峰的“双碳”目标下,大力发展可再生能源等低碳或零碳能源体系,构建以新能源为主体的新型电力系统,成为能源领域技术变革的战略方向,其中光伏发电是公认的我国未来可再生能源发电的主要方式之一。本文重点对我国光伏发电的开发现状、存在问题、关键技术、未来趋势及发展策略等进行简要论述,分别对晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池（硅基、砷化镓、铜铟镓硒、碲化镉）、钙钛矿太阳能电池、其他新型太阳能电池（有机、染料敏化、量子点）等关键技术进行了详细论述,以期为我国光伏发电产业的快速发展及高效安全的清洁能源新体系构建提供方向引导。     

氢能源——未来的绿色能源

综述了国内外氢能研究开发现状,氢能的开发利用技术主要从氢能的规模制备、储运及相关燃料电池的研究等3个方面开展.指出生物制氢技术将成为未来能源制备技术的主要发展方向之一.最后对氢能技术应用的必要性作了论述,发展氢能源对我国经济发展有重要的战略意义.     

液氢储运技术发展现状及存在问题

液氢在储存、运输、应用等环节具有明显成本优势，是未来氢能储运的主要方式之一。分析了国内外液氢的生产、储存、运输技术现状以及我国液氢发展前景和存在问题；指明目前亟待解决的主要问题包括顶层设计、标准完善、多元化应用、关键技术设备自主研发等；需推进氢能在交通运输、能源供应、工业生产、商住生活等多个领域的产业应用，最终促进氢能在优化能源结构、保障能源安全、实现“双碳”目标过程中的关键作用。     

中国将推进氢能产业高质量发展

正氢气被视为解决未来能源资源问题和环境危机的途径之一,受到发达国家的高度关注。氢能也是我国能源革命重要的探索方向,统筹推动氢能产业高质量发展。近年来氢能在我国的发展热度不断提升,一些地方政府陆续制定了较大规模的氢能产业发展规划。氢能相关技术装     

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。     

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。     

我国氢能产业发展现状及展望

作为未来绿色可持续发展的新型能源,氢能在全球范围内已经得到了很广泛的应用,并且作为各国能源转型的重要角色纳入到国家整体发展战略当中.阐述了氢能产业上、中、下游的整体形势,及其在燃料电池领域的应用情况,总结了 目前一些发达国家氢能产业发展情况,针对我国 目前情况下未来氢能的发展提出展望.     

氢能-煤基能源产业战略转型路径研究

在碳达峰、碳中和的战略目标下,煤基能源的兴衰关系到煤炭、煤电和煤化工上下游各个相关板块,影响面甚广。通过研究能源形态变革的演进规律发现,氢能是架起传统能源与新能源之间的桥梁,是可再生能源高比例发展的推进器,是煤化工/冶金产业转型发展的原料仓,是交通/电力领域多元发展的动力源,是未来电网平衡的稳定器。基于此,研究提出了氢能-煤基能源产业发展的契入点,布局氢源和制氢技术,建设通道,建立一体化产业发展模式,激活煤炭原料属性,实现CO₂零排放。最后阐述了氢能-煤基能源产业发展路径和建议,以切合国家能源发展战略,实现国家应对气候变化的总体目标。     

“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。     

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。     

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。     

氢能利用方式及发展前景

随着我国更加坚定地贯彻新发展理念,推进产业结构转型,走上以创新为驱动的绿色、低碳、循环的发展路径,实现"碳达峰""碳中和"目标,获取和使用新型能源十分迫切,氢能成为一笔不可忽视的能源财富。介绍了目前国内外氢能产业发展现状和近年推广的利用方式,分析了制氢、储氢及输氢的发展特点及存在瓶颈。在已有的氢能利用基础上,简述了未来促进氢能利用的研究重点。     

氢能利用与碳质材料吸附储氢技术

氢能作为一种洁净的可再生能源,对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。碳质材料具有比表面积高,吸/脱附速度快,可循环使用,寿命长,容易实现规模化生产等优点,可显著促进低成本、规模化储氢技术的发展,对未来的能源、交通、环保而言具有非常重要的意义。综述了氢能开发利用的最新研究动态,展望了氢能利用和储存的发展趋势,在简要介绍氢能的制备方法、储氢材料和储氢技术的基础上,重点介绍了碳质材料吸附储氢技术。     

氢能源的利用现状分析

氢能是公认的清洁能源,它具有储运方便、利用途径多样、高利用率及来源广泛等特点,可为解决能源危机、全球变暖和环境污染提供帮助。当前,一些发达国家已将氢能列为国家能源体系中的重要组成部分,我国在氢能的研究及产业化方面也投入巨大。本文综合考虑氢能在能源和化工领域的应用,较为全面地总结了氢能作为清洁能源在燃料电池汽车、分布式发电、燃料电池叉车和应急电源,作为能源载体在可再生能源消纳以及作为重要化工原料在油品质量升级和煤制清洁能源各方面的国内外利用现状,分析明确了氢清洁能源的利用是目前推动氢能发展的主要动力,氢能源载体的利用有助于可再生能源和氢能的协同发展,而氢化工原料的利用则是目前最有希望实现氢能规模化利用的有效途径,同时指出氢的制取、储运和燃料电池技术依然是制约氢能发展的关键因素。     

“双碳”目标下氢能科学与工程新兴专业课程体系建设探索

氢能产业的高质量发展,有助于我国实现“双碳”目标。但目前氢能产业人才短缺的问题突出,加 快氢能产业人才培养已迫在眉睫。氢能科学与工程专业是教育部批准设立的新兴专业,该专业的课程 体系建设是个全新的课题。文章基于北京化工大学氢能科学与工程专业的建设思路,从大化工领域本 科人才培养的视角,探讨了氢能科学与工程专业课程体系建设方案,以期为高校新兴专业的建设提供 参考。     

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。     

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。