2050氫能展望報(bào)告-NDV

220502022年能源轉(zhuǎn)型展望21簡(jiǎn)介2氫政策和戰(zhàn)略政策和氫轉(zhuǎn)型2.2政策和監(jiān)管形勢(shì)2.3區(qū)域氫能政策制定.4本氫能預(yù)測(cè)報(bào)告中的政策因素3氫的生產(chǎn)34893030344648484氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫的運(yùn)輸和儲(chǔ)存方法4.2儲(chǔ)存4.3運(yùn)輸系統(tǒng)4.4輸配管道4.5氫的船運(yùn)5.2氫作為原料5.3氫作為能源6貿(mào)易基礎(chǔ)設(shè)施域海上運(yùn)輸6.2管道運(yùn)輸考資料566569296歡迎參閱DNV對(duì)2050年能源轉(zhuǎn)型中氫能的首份獨(dú)立預(yù)盡管有雄心勃勃的聲明顯示氫在能源轉(zhuǎn)型中可能發(fā)揮的重要作用，但目前生產(chǎn)的低碳和可再生氫的數(shù)量幾乎可我們發(fā)現(xiàn)，到2050年，氫能可能僅滿足全球能源需求的然，全球需要更強(qiáng)有力的政策將氫能推向滿足《巴黎協(xié)定》所需全球能源需求的5%意味著超過2億噸氫轉(zhuǎn)化為能源載氫是宇宙中最富含的元素，但我們只能在化石燃料、氣到2050年，超過70%的氫將以綠氫方式制取。由于制造綠氫過程中會(huì)有能量損失，理想情況下，應(yīng)首先利用可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中替代煤炭，并在一定程度上替代能源的一種重要儲(chǔ)存形式。但不可否認(rèn)，風(fēng)能和太陽能光伏是綠色氫能的先決條件；我們的雄心越大，這些資航運(yùn)和高溫工藝流程，尤其需要?dú)淠堋Ｔ谀承﹪?guó)家，如英國(guó)，氫在某種程度上可以通過現(xiàn)有的天然氣配送網(wǎng)絡(luò)以低于轉(zhuǎn)換為電力的批發(fā)成本交付給最終用戶使用。廣泛接受的天然氣設(shè)施一樣安全或更好。這意味著必須在氫能生產(chǎn)和配送系統(tǒng)中設(shè)計(jì)安全措施，且必須在其整個(gè)生命周期內(nèi)正確運(yùn)行和維護(hù)。同樣的方法必須擴(kuò)展到作為氫載體的氨，它將被大量用于航運(yùn)的脫碳目標(biāo)。就這一方面而言，其毒性是一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注問題，必須進(jìn)行相應(yīng)的管理。對(duì)啟動(dòng)和擴(kuò)大氫能規(guī)模的技術(shù)和政策進(jìn)行分析，然后模擬氫如何與其他能源載體競(jìng)爭(zhēng)并非易事。放強(qiáng)度、風(fēng)險(xiǎn)接受標(biāo)準(zhǔn)、純度和最終用途的適應(yīng)性方面進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)于我的同事們?yōu)橄蚰峁┻@一重要預(yù)測(cè)報(bào)告所做的工作，我深表驕傲，并一如既往地期待您的反席執(zhí)行官?我們預(yù)測(cè)，與《巴黎協(xié)定》的要求相比，全球氫的應(yīng)用規(guī)模非常低且較晚――到2030年達(dá)到全球最終能的氫及其衍生物生產(chǎn)的全球年平均不包括與非能源原料使用相關(guān)的支出列的用于能源目的的氫及其衍生物專用可再生電解基于化石能源并采用CCS4要5一成本水平。藍(lán)氫的全球平均價(jià)格將從2030年的2.5美元/千克降至2050年的氫氣的平準(zhǔn)化成本加權(quán)世界平均值加權(quán)世界平均值甲烷重整加CCS專用可再生電解基于電網(wǎng)的電解獲得支持后的平準(zhǔn)化生產(chǎn)成本圖示4全球氫能管網(wǎng)容量新建基于天然氣管道重新利用包括運(yùn)輸、配送和交易管道。以太瓦公里為單位的容量；峰值流量乘以管道長(zhǎng)度的復(fù)合度量方便海運(yùn)區(qū)域間運(yùn)輸管道區(qū)域間運(yùn)輸區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)和消費(fèi)區(qū)域間運(yùn)輸僅涵蓋本報(bào)告中定義的10個(gè)區(qū)域之間的運(yùn)輸。所有數(shù)字均以量表示：百萬噸H或百萬噸NH。H轉(zhuǎn)化成氨的質(zhì)量是H質(zhì)量的5.6倍。全球?qū)浼捌溲苌镒鳛槟茉摧d體的需求 (按行業(yè)劃分)所有非運(yùn)輸用途都是純氫6要?氫需要大量寶貴的可再生能源或廣泛的碳捕獲和儲(chǔ)存，應(yīng)優(yōu)先用于難以減排的行業(yè)。在其他領(lǐng)域，與直?作為工業(yè)原料(非能源)用于化肥和煉油廠的化石氫，可以立即被綠氫和藍(lán)氫取代――這是各能源行業(yè)大規(guī)模燃料替換之前的重要需求來源。?我們所預(yù)測(cè)的氫的低量且遲緩的應(yīng)用表明，要使氫在凈零排放的競(jìng)賽中發(fā)揮最佳作用，需要更強(qiáng)有力的政策，以更強(qiáng)效的指令需求面的措施給予生產(chǎn)商信心，以及更高的碳價(jià)格，來使氫的應(yīng)用規(guī)模超越目前的預(yù)測(cè)。78這是因?yàn)橹茪浔旧硪让撎?目前成本很高)，才能在推動(dòng)能源系統(tǒng)的脫碳中發(fā)揮重要作用。盡管做出投資決定并處于建設(shè)階段的項(xiàng)目數(shù)量不多，但這一巨大的成本障礙并沒有阻止能源行業(yè)對(duì)氫的興趣。隨著創(chuàng)新渠道的進(jìn)創(chuàng)企業(yè)正在開發(fā)更高效和更大規(guī)模的概念。效率以及安全性等方面的缺點(diǎn)。然而，對(duì)于許多能源部甲醇和e-燃料是主要的低碳競(jìng)爭(zhēng)者――有時(shí)與生物燃料正在涌現(xiàn)的新共識(shí)是，低碳和可再生氫將在未來的脫碳能源系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。作用的重要性仍然不確定，但各種估計(jì)表明，氫在未來低碳能源系統(tǒng)中占全球能源NV2050年，氫將占凈零能源結(jié)構(gòu)的13%，屆時(shí)將迅速提高本預(yù)測(cè)中，我們目前的任務(wù)不在于說明氫在2050年能源結(jié)構(gòu)中應(yīng)該占據(jù)的份額，而是說明它可能占據(jù)的份額。我們發(fā)現(xiàn)，到本世紀(jì)中葉，氫還沒有完全履行其在凈零排放中的角色，事實(shí)上遠(yuǎn)未達(dá)到。我們的預(yù)測(cè)顯示，到擴(kuò)大全球氫使用規(guī)模受到一系列挑戰(zhàn)的困擾：可用性、認(rèn)為為達(dá)成《巴黎協(xié)定》，需要盡快擴(kuò)大全球氫的使用規(guī)模，而目前其發(fā)展速度太慢，遠(yuǎn)不及我們?cè)诳稍偕芤嫦嚓P(guān)者和媒體對(duì)氫的承諾卻興趣盎然。然而，卻很少有評(píng)論者對(duì)可能的全球氫增長(zhǎng)路徑背后的細(xì)節(jié)進(jìn)行冷靜仔細(xì)的研究。本報(bào)告是DNV年度能源轉(zhuǎn)型展望(ETO)報(bào)告系列的一部年版ETO主報(bào)告的一部分。我們?cè)诒練漕A(yù)測(cè)報(bào)告中的洞見和結(jié)論基于DNV的ETO模型中更詳細(xì)的氫能建模，包物更深入的研究。我們進(jìn)行本預(yù)測(cè)的目的不在于說明氫在2050年能源結(jié)構(gòu)中應(yīng)該占據(jù)的份額，而是說明它可本報(bào)告首先解釋了氫的特性和目前的使用情況，以及安全和投資風(fēng)險(xiǎn)，然后描述了當(dāng)前和未來可能的氫政策和戰(zhàn)略。第3章和第4章詳細(xì)介紹了用于生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸最后一章深入介紹了不同氫供應(yīng)鏈的示例和比較。9簡(jiǎn)介1氫的特性但生產(chǎn)成本高$$一個(gè)問題4液態(tài)氫及其衍生物克服了限制，但轉(zhuǎn)化效率低氫既類似又不同于能源系統(tǒng)中的任何其他物質(zhì)。氫是一種可以通過可再生能源生產(chǎn)的能源載體，并且與電力一從碳?xì)浠衔镏刑崛。４嬖诠拗?，通過管道運(yùn)輸并長(zhǎng)期儲(chǔ)存；它可以在氣態(tài)和液態(tài)之間轉(zhuǎn)換，還能轉(zhuǎn)化為衍這些特性使氫在能源轉(zhuǎn)型中有著光明的前景，但也在安氫是宇宙中最豐富的元素，但在地球上它僅作為化合物體地說，是使能源系統(tǒng)中那些難以減排(即不能直接電氣化)的行業(yè)脫碳。氫是所有元素中最簡(jiǎn)單的，但生產(chǎn)純氫的過程相對(duì)于天然氣或汽油蒸氣等熟悉的替代品，氫以非常低意味著需要特定的傳感器或加臭劑來檢測(cè)它，并且在燃他燃料相比，氫的能量密度非常低。這使得氫更難以儲(chǔ)和運(yùn)輸。低能量密度也降低了氫(至少是以氫氣形式)在不能直接或常規(guī)電氣化的用例中的可行性，例如航運(yùn)生物。壓縮氫通常是長(zhǎng)距離運(yùn)輸大容量氫的最具成本效益的能需要在與天然氣/生物甲烷不同的壓力(或速度)下運(yùn)行，并且可能對(duì)材料(例如管道和閥門)產(chǎn)生不利影響。為-253oC，需要大量能源。即使是液態(tài)氫，其能量密度也不如可比的化石燃料。液態(tài)氫還具有與壓縮氣態(tài)氫不的重在約-33°C和1bar的低溫罐中儲(chǔ)存和運(yùn)輸。氨可以通過意的是，氨合成及其隨后的脫氫來釋放氫，都需要大量氫的特性使其在能源轉(zhuǎn)型中具有巨大的潛力，并且有解決方案來應(yīng)對(duì)氫的特性所帶來的挑戰(zhàn)。權(quán)衡標(biāo)準(zhǔn)往往是實(shí)施這些解決方案所需的能源。制氫的分離或提取過程簡(jiǎn)介1需要能源，輸出氫的能源含量總是小于輸入燃料的能源含量，加上制氫過程所需的能源。換句話說，生產(chǎn)和轉(zhuǎn)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸通常也更耗能。純氫對(duì)用戶或整個(gè)社會(huì)的價(jià)值必須足以證明其生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中的能源損失是合理的。氫的特性需要根據(jù)應(yīng)用和背景考慮整個(gè)氫價(jià)值鏈，來確備，以最大限度地提高氫的特性所帶來的好處，并且最大限度地減少其負(fù)面影響。成功的氫價(jià)值鏈將平衡氫與其他能源載體和燃料的利弊、物理風(fēng)險(xiǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)、成本和收益以及脫碳潛力。一個(gè)主要考慮因素是更高的電氣化和大規(guī)模使用氫之間的關(guān)系。如果通過一個(gè)部門的直接電氣化來實(shí)現(xiàn)脫碳是如果電氣化不是一種選擇或者是一種非常糟糕的選擇，那么氫是最好的選擇，就像眾多難以減排的部門一樣。能源行業(yè)很清楚氫和電氣化可以在哪些方面發(fā)揮作用：我們調(diào)查的大約80%的能源專業(yè)人士認(rèn)為，氫和電氣化構(gòu)中競(jìng)爭(zhēng)相同的份額。大量的低碳?xì)浼捌溲苌镒鳛槟茉摧d體-包括工業(yè)、航運(yùn)和航空的供暖以及能源儲(chǔ)存。制氫已是一個(gè)蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)制氫已是一個(gè)龐大而蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。然而，現(xiàn)今蓬勃發(fā)展的卻不是低碳制氫?，F(xiàn)今生產(chǎn)的氫主要用于化肥或全球?qū)ψ鳛楣I(yè)原料的氫及其衍生物(即非能源氫)的需求量約為每年9000萬噸(2020年)2。在能源方面，這J來看，DNV預(yù)測(cè)，直到2040年代初，對(duì)氫作為能源載體中發(fā)揮作用。解決其排放問題將有助于擴(kuò)大和加速碳捕獲和減排技術(shù)。 圖圖按地區(qū)劃分，全球氫及其衍生物的生產(chǎn)支出作為能源載體作為非能源原料歷史數(shù)據(jù)來源：IEAFutureofHydrogen(2019)簡(jiǎn)介1—煉油—煉油廠是最大的氫消費(fèi)者(2020年約為3700萬噸)，使用氫來降低柴油的硫含量，并將重質(zhì)渣油石油需求保持繼續(xù)存在，然下降從2030年前后開始下降。的氫來制氨(NH3)，其貿(mào)易在全球范圍內(nèi)全球氨貿(mào)易將成為未來氫生態(tài)系統(tǒng)的重要推動(dòng)力。于生產(chǎn)化學(xué)甲醛的工藝流程以及用于生產(chǎn)塑料和涂接DRI形式在整個(gè)煉個(gè)棕色力――尤其是石油和天然氣行業(yè)。從一個(gè)角度來看，在煉綠氫(由經(jīng)碳捕獲的化石燃料或可再生能源生產(chǎn))的轉(zhuǎn)型支持氫作為能源載體的價(jià)值鏈――擴(kuò)大規(guī)模。從另一個(gè)角氫作為能源載體的雄心壯志作為能源轉(zhuǎn)型中可行和快速發(fā)展的重要支柱，氫具有全深專業(yè)人士表示，到2030年，氫將成為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，近一半的人表示他們的組織正在積極進(jìn)入氫為了實(shí)現(xiàn)未來幾年綠氫和藍(lán)氫產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)的雄心壯志，生產(chǎn)商需要更大的確定性才能對(duì)大規(guī)模投資和項(xiàng)目充滿信心。這將需要雄心勃勃的政策和政府戰(zhàn)略，多個(gè)行業(yè)同時(shí)構(gòu)建氫價(jià)值鏈的需求面，并實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電的預(yù)期巨大增長(zhǎng)。這一增長(zhǎng)必須加速到超過對(duì)可再生能的氫需求。根據(jù)氣候和凈零目標(biāo)，許多行業(yè)迫切需要通過重新配置向氫轉(zhuǎn)型――氫可替代任何一種基于化石燃料的能源或作為燃料；制氨的化工企業(yè)可以將灰氫/棕氫原料換成藍(lán)氫/綠氫。我們將在第5章介紹預(yù)測(cè)的需求和供應(yīng)。能源行業(yè)對(duì)氫的雄心壯志62% 59% 66% 68% 56%我所在的組織正在積極進(jìn)入氫市場(chǎng)47% 46% 40% 61% 35%總體油氣電力可再生能源耗能行業(yè)低碳衍生物是氫作為能源載體廣泛使用的關(guān)鍵正如現(xiàn)今的氫在某些工業(yè)應(yīng)用中轉(zhuǎn)化為氨和甲醇一樣，氫作為能源載體的廣泛使用也將依賴于氫衍生物和氫基合成燃料，這些能源載體的特性比純氫更適合應(yīng)用。氫物需要以低碳方式生產(chǎn)。航空和航運(yùn)是使用低碳?xì)溲苌镒钪匾膬蓚€(gè)行業(yè)。兩者的共同點(diǎn)是它們難以電氣化而且需要大量的能源，這意味著電氣化或純氫不是它們目前所依賴的化石燃料的可行替代品。純氫和電池的能量密度都太低，無法廣泛—航空—?dú)浠铣扇剂?合成煤油或類似燃料)可能會(huì)純氫將在中程航班上有所使用，但我們預(yù)計(jì)2040年代之前不會(huì)大量使用。電池電力選項(xiàng)可用于使深海航運(yùn)現(xiàn)實(shí)的將在柴油和燃?xì)馔七M(jìn)的混合配置中得到大量使用，2050年將在海上燃料結(jié)構(gòu)中占略高于42%的比例。簡(jiǎn)介1體的市場(chǎng)和價(jià)值鏈還處于起步階段—盡管對(duì)其潛力已經(jīng)爭(zhēng)論了幾十年。目前的氫市場(chǎng)主要是專用技術(shù)。在許多(如果不是大多數(shù))情況下，完全脫碳?xì)鋬r(jià)值鏈要通過生產(chǎn)藍(lán)氫(即基于CCS的化石燃料生產(chǎn)氫)作為中間過渡，然后再到有充足的剩余或?qū)Ｓ每稍偕苡诖笠?guī)模生產(chǎn)綠氫。要使氫作為戰(zhàn)略性脫碳能源載體發(fā)揮有意義的作用，需要新的價(jià)值鏈和氫市場(chǎng)的發(fā)展。到2050年，許多不同的氫價(jià)值鏈將得到發(fā)展。這是由于然氣混合或轉(zhuǎn)化為衍生物；它將在一系列行業(yè)和應(yīng)用中太陽能風(fēng)能水電核能發(fā)電氣化煤炭和生物質(zhì)通過CC2化石能源天然氣通過CC2太陽能風(fēng)能水電核能發(fā)電氣化煤炭和生物質(zhì)通過CC2化石能源天然氣通過CC22050年氫的生產(chǎn)和使用來源轉(zhuǎn)換0%專用可再專用可再生能源生產(chǎn)水轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為氨轉(zhuǎn)化為甲醇直接使用氫重整=二氧化碳足跡的大小，包括生命周期排放。簡(jiǎn)介1管道長(zhǎng)管拖車燃?xì)夤芫W(wǎng)管道長(zhǎng)管拖車燃?xì)夤芫W(wǎng)該圖顯示了2050年氫的生產(chǎn)和使用流量。流量線的粗細(xì)近似于每個(gè)流量的體積，表明了2050年主要生產(chǎn)路線和顯示任何損失。到2050年，生產(chǎn)的絕大多數(shù)氫是來自可運(yùn)輸利用%0%跨區(qū)域氨船氫船氫管道航空工業(yè)海事煉油卡車建筑供熱工業(yè)供熱化肥Introduction1DNVHydrogenReport2022氫33%損失135%效率)平均效率)油料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫27%失 24%損失4%運(yùn)輸損失損失Introduction1DNVHydrogenReport2022氫33%損失135%效率)平均效率)油料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫27%失 24%損失4%運(yùn)輸損失損失35%Dedicatedrenewableelectricity3%運(yùn)輸損失損失 可再生電力發(fā)電量電網(wǎng)電力電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可用能源 22%損失4%運(yùn)輸損失損失39%油22% 48%損失20%可用能源26%損失失6%加工和運(yùn)輸損失Dedicatedrenewableelectricity失3%運(yùn)輸損失損失63%307%57%85%一次能源能源載體能源服務(wù)含量失3%運(yùn)輸損失損失e燃料失 氨內(nèi)燃機(jī)地理因素-無論是運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)，還是生產(chǎn)用的天然氣和可再第1.4節(jié)中討論的公眾接受度和損失。在決然而，整體經(jīng)濟(jì)情況通常是氫價(jià)值鏈建立和設(shè)計(jì)的主要決定因素。氫的生產(chǎn)與每個(gè)價(jià)值鏈中的重大損失相關(guān)，但是當(dāng)氫的生產(chǎn)來源(如未來幾十年的可再生電力)充足價(jià)值鏈溫室氣體排放將是建立特定氫價(jià)值鏈的決定性因溫室氣體排放有偏好，從而激勵(lì)其實(shí)施。氫的運(yùn)輸是影響氫價(jià)值鏈的另一個(gè)決定性因素。世界一些地區(qū)可能無法滿足其對(duì)氫的區(qū)域需求，因此不得不通過管道或海運(yùn)用豐富的風(fēng)能和太陽能資源來生產(chǎn)綠氫，而其他地區(qū)可能需要依賴從天然氣中獲得氫。當(dāng)然，上述所有因素都被經(jīng)濟(jì)評(píng)估所左右，因?yàn)闅涞纳a(chǎn)成本很高，需要合理所示，有很多氫價(jià)值鏈排列，其中包括上述因素的影響。在后面的章節(jié)中更詳細(xì)地介紹了這些價(jià)途等。成功實(shí)施新價(jià)值鏈的關(guān)鍵是技能和標(biāo)準(zhǔn)在能源系統(tǒng)中實(shí)施氫價(jià)值鏈將在整個(gè)供應(yīng)鏈中重新利簡(jiǎn)介1部門轉(zhuǎn)移到對(duì)藍(lán)氫和綠氫的支持。與藍(lán)氫相關(guān)的石油和天然氣工藝必須保留，用來生產(chǎn)天然氣，供煉油廠重整為藍(lán)氫。建立特定氫價(jià)值鏈的現(xiàn)有海上作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和程序?qū)⒂兄诖_保新氫工業(yè)的安的風(fēng)機(jī)，因此需要了解深水中的浮式和固定結(jié)構(gòu)以及在天氣情況下運(yùn)行。氫供應(yīng)鏈還將包括港口和物流、管道設(shè)計(jì)和制造、輸配需要有熟練技能的人力資源。經(jīng)濟(jì)原理和可能的增長(zhǎng)路徑。20。VSpadeadam氫對(duì)社會(huì)來說并不新鮮。它已經(jīng)被大量生產(chǎn)和使用了一與我們過去設(shè)施大不相同的新設(shè)施。此外，一些設(shè)施將更靠近公眾，并將由可能沒有氫安全相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的新入行其量只能作為未來可能發(fā)生事情的不完善指南。風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知將是接受使用氫的一個(gè)重要因素。與傳統(tǒng)燃料類似的事件(至少在最初)相比，涉及氫的事故可能會(huì)受21簡(jiǎn)介1到更多媒體的關(guān)注，這可能會(huì)激起公眾的抵制，并促使監(jiān)管環(huán)境更加嚴(yán)格。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的敏感度可能會(huì)因行業(yè)而異，但在公眾接近氫實(shí)際使用的地方(如航空和家庭供暖)的敏感度最高，而在氫儲(chǔ)存等更多工業(yè)類型的應(yīng)用中則敏感度較低。安全對(duì)于投資者和開發(fā)商來說是一個(gè)重大的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。已經(jīng)有一些例子表明，加氫站事故將導(dǎo)致車輛用氫在很業(yè)內(nèi)已經(jīng)嘗試和測(cè)試了有關(guān)可燃?xì)怏w安全性的管理方要教訓(xùn)。首先，安全必須基于對(duì)氫和氫衍生物的特性如何影響潛在危害的理解。其次，在設(shè)計(jì)階段早期添加適當(dāng)?shù)慕档惋L(fēng)險(xiǎn)措施，是迄今為止最有效的方法(在安全些措施可以以很少(有時(shí)甚至沒有)的額外成本納入，并且可以使設(shè)計(jì)更具本質(zhì)安全性。最后，設(shè)計(jì)意圖需要在需要了解產(chǎn)生危害的氫(及其衍生物)被社會(huì)廣泛接受的易燃無毒氣體：天然氣(或其主要成分甲烷)，可能最好地理解其特性對(duì)危害和危害管理的影響。氫的特性如何改變潛在的危害呢？對(duì)于氫，與天然氣一領(lǐng)域的研究非常活躍，DNV正在位于英國(guó)坎布里亞郡Spadeadam的研究和測(cè)試中心進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)研究5。盡管我們對(duì)氫的了解還在進(jìn)行中，但目前所掌握的知識(shí).1總結(jié)了氣態(tài)氫和液態(tài)氫與天然氣/甲烷之間的區(qū)別。點(diǎn)燃可燃?xì)怏w云并不總是導(dǎo)致爆炸。當(dāng)氣體云被限制在封閉空間中，或加速到高速(或兩者兼而有之)時(shí)，就會(huì)中的低壓泄漏、制氫設(shè)施或海洋應(yīng)用的中壓泄漏，到儲(chǔ)存設(shè)施的高壓泄漏。完善的指南。在最壞的情況下，氫火焰的燃燒速度比天然氣快一個(gè)數(shù)除此之外，當(dāng)火焰以超音速傳播得非?？鞎r(shí)，爆炸可以升級(jí)到爆轟。爆轟是一種自我維持的爆炸過程，其前導(dǎo)22DNV的HyStreet設(shè)施位于世界上最完整的陸上氫使用示范區(qū)的盡頭。HyStreet展示了為國(guó)內(nèi)終端用戶提供100%的氫鍋爐供暖，NorthernGasNetwork的H21項(xiàng)目展示了低于7barg的氫氣配送，NationalGrids的在建項(xiàng)目FutureGrid設(shè)施將展示大直徑、高壓系統(tǒng)(高達(dá)至70bar)的氫氣運(yùn)輸23簡(jiǎn)介1氫和天然氣/甲烷的特性和危險(xiǎn)結(jié)果的比較氫氫的特性氣態(tài)(壓縮)氫放率密度僅為甲烷的八分之一，在同等條件下，氫的體積流量是甲烷的2.8倍；相反，甲烷的質(zhì)量流量是氫的2.8倍。隔離的氫壓力系統(tǒng)將比甲烷更快地減壓，但可能會(huì)產(chǎn)生更大的易燃?xì)庠?。每單位質(zhì)量氫的更高能量密度意味著能量流(類似的)是相似的。擴(kuò)散和氣體聚集氫比甲烷更具浮力，并且具有強(qiáng)烈的向上移動(dòng)趨勢(shì)，這可用于最大限度地減少危險(xiǎn)濃度增加的可能性。點(diǎn)火能量點(diǎn)燃?xì)錃?空氣混合物所需的最小火花能量不到甲烷或天然氣所需能量的十分之一。然而，這并不一定會(huì)顯著增加點(diǎn)火的機(jī)會(huì)。DNV的測(cè)試表明，許多潛在的點(diǎn)火源要么點(diǎn)燃?xì)浜吞旆謺?huì)點(diǎn)燃?xì)?，但不?huì)點(diǎn)燃天然氣。此外，經(jīng)批準(zhǔn)用于氫氣系統(tǒng)的設(shè)備也隨時(shí)可用。氫氣在空氣中的濃度為4%到75%之間時(shí)是易燃的，這比天然氣(5-15%)的范圍大得多。這將增加點(diǎn)燃的可能性。燃燒火釋放的壓縮氫氣將作為噴射火燃燒?；鹧骈L(zhǎng)度與能量流率有很好的相關(guān)性，因?yàn)檫@對(duì)于氫來說是相似的，在類似的條件下，噴射火災(zāi)的危險(xiǎn)是相似的。與甲烷相比，氫氣的爆炸潛力要大得多，因?yàn)樵诳諝庵袧舛容^高(>20%)時(shí)，火焰的速度要比甲烷快得多。此外，氫氣-空氣混合物可以在現(xiàn)實(shí)條件下發(fā)生爆炸，而甲烷不會(huì)發(fā)生這種液態(tài)氫(除壓縮氣體危害外)溫度液體，類似于液化天然氣(LNG)。但由于溫度較低，溢出物會(huì)液化和固化大氣中的空氣。由此產(chǎn)生的液態(tài)氫和液態(tài)/固態(tài)空氣的混合物在小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中有爆炸情況。液化天然氣不會(huì)發(fā)生這種情況。力和分散因此，由液態(tài)氫釋放產(chǎn)生的氫空氣云不會(huì)像在氣態(tài)氫情況下那樣具有強(qiáng)烈的浮力。液化天生這種情況，但在這種情況下，液化天然氣-空氣混合物將比空氣更稠密。24爆轟可能性因燃料而異，在任何實(shí)際情況下天然氣都不會(huì)發(fā)生爆轟，而氫氣爆轟則完全可能發(fā)生。還值得注意爆轟的過渡，而只能顯示何時(shí)可能發(fā)生，盡管此方面仍相當(dāng)大的不確定性。特性取決于其在空氣中的濃度。如果空氣中氫的濃度保持在15%以下，那么在相似濃度下它并不比甲烷安全性差。這意味著管理氫安全的一個(gè)關(guān)鍵要素是控制氣體擴(kuò)在擴(kuò)散空間受限的情況下(例如船上)，這是一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)。氣體檢測(cè)和氫庫存的快速隔離將是關(guān)鍵措施。是，對(duì)于目前的模擬方法來模擬氣體擴(kuò)散和積聚，可具到這一問題并進(jìn)行設(shè)計(jì)以避免空氣中的高氫濃度，有理由期望我們可以設(shè)計(jì)出與被廣泛接受的天然氣設(shè)施一樣安全或更好的設(shè)施。如果基于良好的技術(shù)理解并在早期設(shè)計(jì)中得到解決，此類工程解決方案的成本可能就不會(huì)燃的，但相對(duì)較難點(diǎn)燃，而且由于其燃燒速度遠(yuǎn)低于甲員的有害性，可發(fā)生于濃度遠(yuǎn)低于空氣中15%的可燃下0%的死亡率。雖然氨已被廣泛制造了100多年，并在化肥制造中大量使用，但現(xiàn)在需要在新能源轉(zhuǎn)型應(yīng)用的背景下了解其潛在危害，就像氫一樣。相關(guān)例子是海事行業(yè)可能使用氨作為燃料。船體內(nèi)部氨泄露有可能在密閉空間中產(chǎn)生潛在的致命濃度。與氫不同，這種危險(xiǎn)不能通過降低點(diǎn)燃響。因此，即使它沒有真正的爆炸潛力，也不能保證風(fēng)險(xiǎn)低于氫。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將涉及標(biāo)準(zhǔn)危害管理方法的應(yīng)用，并且需要考慮諸如可能發(fā)生的泄露類型、可能產(chǎn)生的潛在濃度以及人員暴露于有害濃度的可能性等方面。緩解方法將包括氨泄露檢測(cè)和氨系統(tǒng)和通風(fēng)的緊急關(guān)閉，但也可能需要緊急呼吸裝置和非常明確的逃生路線。25是控制氣體擴(kuò)散和簡(jiǎn)介1液態(tài)有機(jī)氫載體(LOHC)的安全風(fēng)險(xiǎn)最低，因?yàn)樗鼈兊奶匦耘c已經(jīng)大量處理的液態(tài)碳?xì)浠衔锝咏Ｊ潜匦璧?，并且在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫(氨也可能是這種情況)。26NAM北美LAM拉丁美洲MEA中東和北非NEE陸東北部CHN大中華區(qū)IND印度次大陸OPA經(jīng)合組織太平洋圖圖按地區(qū)劃分，全球氫及其衍生物的生產(chǎn)支出包括資本及運(yùn)營(yíng)支出目前，人們對(duì)可再生和低碳?xì)渥鳛槟茉摧d體、燃料和清潔分子能源產(chǎn)生了前所未有的興趣。然而，還有很長(zhǎng)的路要走：首先是投資流向研究和試點(diǎn)項(xiàng)目之外的商業(yè)項(xiàng)目，其次是實(shí)現(xiàn)許多大型氫項(xiàng)目，以及開發(fā)或改造基礎(chǔ)大規(guī)模能源用途的價(jià)值鏈需要巨額投資2021年，全球投資120億美元用于作為能源載體的氫。到2030年，每年對(duì)氫及其衍生物的投資將達(dá)到1290億體將迅速增長(zhǎng)，并將持續(xù)到本世紀(jì)下半葉。盡管這些數(shù)告認(rèn)為2050年氫將占全球能源需求的13%左右，是我們對(duì)氫最有可能的未來預(yù)測(cè)的兩倍多。27簡(jiǎn)介1問題是氫的更快、更大的未來是否可以負(fù)擔(dān)得起。在世要與電氣化相關(guān)的效率提高，能源支出占世界國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的百分比將從2019年的3.2%下降到2050年GDP變，用于清潔能源的盈余資金每年將增長(zhǎng)約2萬億美元，到2050年接近63萬億美元――足以為符合《巴黎協(xié)定》的氫投資與更廣泛的能源投資趨勢(shì)有著內(nèi)在聯(lián)系隨著能源轉(zhuǎn)型的加速，能源公司正在對(duì)其未來做出關(guān)鍵的長(zhǎng)期戰(zhàn)略決策，許多行業(yè)都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型綠色投資。與此同時(shí)，金融家們正在重新評(píng)估并提出化石燃料的未來東和公眾的壓力等領(lǐng)域的推動(dòng)。大量資本正在能源轉(zhuǎn)型中尋找新投資方向，但這些資本不一定會(huì)流入氫。石油和天然氣項(xiàng)目在融資方面困難重織發(fā)現(xiàn)難以為石油和天然氣項(xiàng)目獲得價(jià)格合理的融資。這是基于DNV在俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)之前于2022年1月進(jìn)行的調(diào)素――脫碳和能源轉(zhuǎn)型――是具有彈性的長(zhǎng)期趨勢(shì)，基。的關(guān)注，并且這些項(xiàng)目有充足的可用資金――可再生能源的瓶頸反而是批準(zhǔn)和可投資的項(xiàng)目。然而，對(duì)于采用氫，雖然興趣和投資預(yù)期都在增加，但資金并不像流入能源那樣容易流入氫項(xiàng)目。降低風(fēng)險(xiǎn)并增加氫投資的吸引力資金只會(huì)流入可融資的項(xiàng)目。能源公司和投資者需要確保氫項(xiàng)目在風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)之間取得平衡。這需要長(zhǎng)期的穩(wěn)更在的擔(dān)心是未來需求的來源、級(jí)別，以及至關(guān)重要的是核心問題是，從融資的角度來看，氫的機(jī)遇目前是長(zhǎng)期能接受這種風(fēng)險(xiǎn)――這就是我們?cè)谑袌?chǎng)上看到的情況。在技術(shù)推廣的初期，成本往往很高，企業(yè)必須遵循長(zhǎng)期戰(zhàn)略，實(shí)施短期內(nèi)可能缺乏利潤(rùn)的計(jì)劃。但他們這樣做早期投資是一個(gè)挑戰(zhàn)。需要初期支持和行業(yè)參與，將項(xiàng)目快速推進(jìn)到風(fēng)險(xiǎn)較低并適合廣泛使用的金融機(jī)制的階段。這是一個(gè)以更低價(jià)格實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低碳?xì)涞陌踩a(chǎn)目標(biāo)是發(fā)展市場(chǎng)和投資者的成熟度，以便不同的金融家在項(xiàng)目的每個(gè)階段(從概念到完成)都有商業(yè)模式和風(fēng)險(xiǎn)偏好。除試點(diǎn)和研發(fā)以外，大多數(shù)氫項(xiàng)目都處于預(yù)開發(fā)階段。這一階段風(fēng)險(xiǎn)很高，活躍的是開發(fā)商和國(guó)際石28投資者偏好投資階投資階段預(yù)開發(fā)預(yù)開發(fā)開發(fā)開始運(yùn)營(yíng)+1-3開發(fā)運(yùn)營(yíng)階段建造運(yùn)營(yíng)階段建造開開發(fā)者國(guó)際石油公司風(fēng)險(xiǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)投資可再生基金基礎(chǔ)設(shè)施基金養(yǎng)老基金主權(quán)財(cái)富基金開發(fā)銀行債務(wù)資本市場(chǎng)商業(yè)銀行債務(wù)資金投資風(fēng)投資風(fēng)險(xiǎn)需求和供應(yīng)的確定性對(duì)技術(shù)和創(chuàng)新需求的更大確定性可以降低風(fēng)險(xiǎn)并增加投告提供了DNV對(duì)2050年氫供需關(guān)系的獨(dú)立預(yù)測(cè)，可能有助于公司和政府在考慮能源未來和制定氫戰(zhàn)略時(shí)做對(duì)氫使用的早期需求。政府的另一個(gè)選擇是引入基于數(shù)量的政策來刺激需求面(見第2章的討論)。國(guó)家氫能戰(zhàn)略和政策將發(fā)揮關(guān)鍵作用。政策制定者將需要在能源系統(tǒng)層面進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)制定政策以實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電的規(guī)模擴(kuò)大和CCS價(jià)值鏈的構(gòu)建。目前，從供應(yīng)方面來看，氫生產(chǎn)商在生產(chǎn)低碳?xì)涞馁Y源供應(yīng)面臨不確定性，無論是生產(chǎn)低碳藍(lán)氫的的可用且負(fù)擔(dān)得起的低排放供應(yīng)鏈天然氣，還是電網(wǎng)盈余或?qū)Ｓ糜诰G氫生產(chǎn)的可再生能源(或潛力)。沿著價(jià)值鏈更遠(yuǎn)處，難以減排行業(yè)的消費(fèi)者――依賴化石燃料作為燃料和原料――正29簡(jiǎn)介1在尋找諸如氫和衍生物等脫碳解決方案，但需要確定他們將能夠獲得安全且負(fù)擔(dān)得起的低碳替代品供應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)和分類法對(duì)可持續(xù)和符合氣候目標(biāo)的活動(dòng)和不符合氣候目標(biāo)的活動(dòng)進(jìn)行分類，為能源投資提供明確的方向以及激勵(lì)、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的基礎(chǔ)。分類法，例如歐盟分類未減排或排放量大的化石燃料。這樣的分類和標(biāo)準(zhǔn)，以及氫項(xiàng)目和產(chǎn)品符合它們的認(rèn)證，可以大幅降低投資風(fēng)DNV的研究《低碳能源未來中的藍(lán)氫》(2021年)解決了藍(lán)氫是否可以被視為低碳的問題。我們發(fā)現(xiàn)，與歐盟和世界可持續(xù)發(fā)展商業(yè)委員會(huì)定義的分類閾值相比，藍(lán)氫GHG和碳捕獲相結(jié)合，重點(diǎn)關(guān)注高轉(zhuǎn)化率和高二氧化碳捕獲率，從而降低與工藝相關(guān)的二氧化碳和甲烷排放量。此外，二氧化碳和甲烷的天然氣供應(yīng)鏈排放量必須保持在較低水平。我們的數(shù)據(jù)顯示，這可以通過目前某些地區(qū)氫認(rèn)證可以在這方面發(fā)揮重要作用，將資金引入低碳項(xiàng)目，以及讓生產(chǎn)者和消費(fèi)者都有信心和數(shù)據(jù)――向氫轉(zhuǎn)將有助于他們的脫碳努力。格――也將激勵(lì)清潔能源并抑制未減排的化石燃料。所但也要以使低碳技術(shù)在商業(yè)上的可行水平來定價(jià)。這樣的風(fēng)險(xiǎn)。金融工具為了降低風(fēng)險(xiǎn)并提高清潔能源機(jī)遇的盈利能力，全球范圍內(nèi)政府和市場(chǎng)已經(jīng)開發(fā)出商業(yè)模式和金融工具。這些主要是降低風(fēng)險(xiǎn)和創(chuàng)造確定性(例如氫電購買協(xié)議或差價(jià)合同)或補(bǔ)貼和激勵(lì)(例如通過上網(wǎng)電價(jià)或稅收股權(quán)用開。氫的定價(jià)方式對(duì)最好采用哪種類型的金融機(jī)制產(chǎn)生影響。電價(jià)通常由監(jiān)管機(jī)構(gòu)管理，這些機(jī)構(gòu)旨在保護(hù)消費(fèi)者并保證供應(yīng)商的穩(wěn)定回報(bào)率?；剂蟽r(jià)格更多地需要針對(duì)區(qū)域、國(guó)家和部門進(jìn)行調(diào)整，更具體的政策和機(jī)制才能發(fā)揮作用。實(shí)施的可見性、技術(shù)法規(guī)和支持情討氫的政策和戰(zhàn)略。302氫政策和戰(zhàn)略2.1政策和氫轉(zhuǎn)型也更加緊迫。少數(shù)幾個(gè)行業(yè)的脫碳途徑在很大程度上依性。作為能源安全未來的戰(zhàn)略能源載體，可再生和低碳?xì)鋵l(fā)揮越來越重要的作用。然而，實(shí)現(xiàn)任何創(chuàng)新之舉都取決于能促進(jìn)利益相關(guān)者合與此同時(shí)，政策必須釋放額外的可再生能源產(chǎn)能和CCS部署，因?yàn)閮烧叨际强稍偕鷼?綠氫)和低碳?xì)?藍(lán)氫)、e-燃料和氫載體的先決條件。這里，我們深入研究為加快發(fā)展已在發(fā)揮作用的政策和我們描述了直接影響本預(yù)測(cè)報(bào)告的政策考慮因素。我們還總結(jié)了政策制定者的主要考慮因素(見對(duì)頁)。修改監(jiān)管框架來推進(jìn)氫能新興和協(xié)調(diào)監(jiān)管框架塑造了氫能創(chuàng)新的軌跡，并有助于克服障礙，展示了從政府政策到行業(yè)監(jiān)管通過實(shí)踐準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)來激勵(lì)各方齊心協(xié)力。對(duì)于任何新興的能源載體和市場(chǎng)，都需要制定一個(gè)全面的監(jiān)管框架，氫能也不例外。政策制定者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)面臨著來自分散的參與者和不同能源子行業(yè)的各種復(fù)雜情況，而傳統(tǒng)上它們都在各自領(lǐng)域內(nèi)獨(dú)自運(yùn)營(yíng)和監(jiān)管。隨著更多行業(yè)之間的耦合，參與者和行業(yè)越來越相互交織，因此需要統(tǒng)一的監(jiān)管框—燃料轉(zhuǎn)換(例如從天然氣轉(zhuǎn)換到氫)，即改造或修改主的基礎(chǔ)設(shè)施柴油卡車到氫電動(dòng)燃料電池卡車)，這些基礎(chǔ)設(shè)施基氫能政策和戰(zhàn)略231主要考慮因素1.政策必須針對(duì)多個(gè)部門，因?yàn)榭稍偕鷼?低碳?xì)淇梢猿蔀榭沙掷m(xù)的能源載體、燃料、和化學(xué)原料。氫可以在難以實(shí)現(xiàn)電氣化的領(lǐng)域助力脫碳，并將用于制造可持續(xù)的最終產(chǎn)品(例如氨/肥料)、綠色材料(例如鋼和鋁)和低碳化學(xué)品(例如甲醇和塑料)。2.脫碳政策/法規(guī)必須解決安全漏洞。有關(guān)氫的指導(dǎo)方針和操作程序存在漏洞，尤其是大規(guī)模生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和新的最終用途針和標(biāo)準(zhǔn)以及政策和法規(guī)。3.監(jiān)管很復(fù)雜，但可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。需要對(duì)當(dāng)前氫生產(chǎn)/使用的脫碳過程進(jìn)行監(jiān)管；改造或修改燃料轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)設(shè)施；新政策。4.政策/法規(guī)必須促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步來支持氫的使用。政策必須通過大幅提高可再生能源產(chǎn)能、CCS、新建/改造天然氣和電網(wǎng)以及5.需要加快氫生產(chǎn)和獲取的政策。直接資助是主要工具，通過降低資本支出成本來擴(kuò)大低碳?xì)渖a(chǎn)。有關(guān)需求面的政策必須刺激購買。低碳?xì)湫枰?cái)政政策(例如碳定價(jià)、反映碳效率/污染物的稅收)與未減排的化石基氫競(jìng)爭(zhēng)。差價(jià)合約(CfD)等基于市存的脫碳能源載體，從而提供能源安全。作為氨/肥料的原料，氫支持糧食安全。最大限度地提高這些效益取決于規(guī)劃和新的公共基礎(chǔ)設(shè)施投資(例如用于儲(chǔ)存氫的鹽穴，以及用于運(yùn)輸氫的新建/改造天然氣管道)，以及在制氨脫碳的同時(shí)繼續(xù)使用現(xiàn)有的做法和基礎(chǔ)7.輕松的勝利包括使現(xiàn)有的氫生產(chǎn)和使用脫碳。使用由同一地點(diǎn)的電解槽生產(chǎn)的可再生氫，并從基于化石的氫生產(chǎn)中捕獲碳。8.需要一個(gè)全面的監(jiān)管工具箱來鼓勵(lì)燃料轉(zhuǎn)換、改造/新建基礎(chǔ)設(shè)施、和多種脫碳選擇。難以減排的行業(yè)需要更多的支持來改造造舊基礎(chǔ)設(shè)施之前，通常新基礎(chǔ)設(shè)施必須與現(xiàn)有資產(chǎn)一起建造。除非市場(chǎng)提供綠色溢價(jià)，品生產(chǎn)商很少選擇更高的運(yùn)營(yíng)成本和更低的利潤(rùn)。各行業(yè)通常會(huì)選擇需要政策組合的混合脫碳途徑(電氣化、氫、CCS源系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管是關(guān)鍵。中使用氫載體有來源/可追溯性的框架；可再生能源和CCS容量必須擴(kuò)展，同時(shí)降低資本支出/運(yùn)營(yíng)成本；支持機(jī)制(例如CfD或化石氫的更高碳定價(jià))對(duì)于低碳?xì)渲陵P(guān)重要。32政府正在通過將氫納入規(guī)劃和要求來引導(dǎo)這一發(fā)展軌跡。他們的目標(biāo)和專項(xiàng)氫預(yù)算旨在促進(jìn)項(xiàng)目和及時(shí)安全 (第2.3節(jié)中的重點(diǎn)介紹)表明，并非所有地區(qū)和政府都生產(chǎn)到使用的整個(gè)鏈條中全面刺激氫的開發(fā)。先驅(qū)國(guó)家之間的政策措施開啟了技術(shù)成本的學(xué)習(xí)曲線。我們?cè)谔柲芎惋L(fēng)能的早期開發(fā)中看到了這一點(diǎn)。特定的氫技術(shù)也是如此。領(lǐng)跑國(guó)家在啟動(dòng)學(xué)習(xí)和降低成本方供70億歐元用于到2030年的市場(chǎng)推廣；而美國(guó)將投入克氫(/kgH2)1美元的價(jià)格生產(chǎn)清潔氫。企業(yè)是從示范和部署到氫基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸?shù)乃邪l(fā)展階段的關(guān)鍵代理人。一些氫技術(shù)設(shè)施已建成(例如，灰氫直接用于煉油廠和制氨)，而另一些設(shè)施還未建成(例如，具有安全且節(jié)約成本的氫生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用的工業(yè)化或商業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大需要精心制定的政策框架才能取得成國(guó)際合作正在拉動(dòng)政府和行業(yè)參與者共同發(fā)展氫能。國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)與氫能理事會(huì)之間的合作協(xié)承諾倡議(H2Zero)，以及擬議的政策。這些合作舉措有助于促進(jìn)最佳實(shí)踐的協(xié)調(diào)和交流。政策須克服的障礙2.需求與競(jìng)爭(zhēng)1.2.需求與競(jìng)爭(zhēng)3)化石替代品之間的競(jìng)爭(zhēng)模化和商業(yè)化的支持有限3.技術(shù)與制造綠氫和藍(lán)氫技術(shù)制造有限，海上PtX有待成熟政策必須克服的氫發(fā)展障礙4.安全與危害接受標(biāo)準(zhǔn)和文件因國(guó)家而異5.基礎(chǔ)設(shè)施和間接促成因素具有強(qiáng)大陸上和海上電網(wǎng)以及CCS價(jià)值鏈的可再生能源生產(chǎn)6.標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證的GoO認(rèn)證和LCA框架、大規(guī)模安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需要更新332.需求與競(jìng)爭(zhēng)?2.需求與競(jìng)爭(zhēng)?氫生產(chǎn)和貿(mào)易之間的全球競(jìng)爭(zhēng)?替代品之間的全球競(jìng)爭(zhēng)氫的使用(電池、電氣化和現(xiàn)有的化石替代品)?供應(yīng)的可用性和安全性(由于高成本而最小化儲(chǔ)存的地4.安全和危害?沒有大規(guī)模綠氫生產(chǎn)(>200MW)的經(jīng)驗(yàn)，以及不明確的安全理念和本質(zhì)安全設(shè)計(jì)?某些行業(yè)使用氫的經(jīng)驗(yàn)很少(燃料轉(zhuǎn)換和新用途)?批準(zhǔn)新裝置的國(guó)家和地方程序不明確，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域之外6.標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證?沒有氫的原產(chǎn)地保證(GoO)認(rèn)證?沒有氫衍生物的GoO認(rèn)證?跨境不兼容?對(duì)溫室氣體以外的環(huán)境影響缺乏明確性?設(shè)計(jì)和安全標(biāo)準(zhǔn)化1克服障礙必須面對(duì)的政策和監(jiān)管框架監(jiān)管框架和政策需要量身定制，才能克服氫規(guī)模擴(kuò)大的行政、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)障礙，并將安全作為跨領(lǐng)域的優(yōu)先事20222的工作。需要克服潛在的阻礙來促進(jìn)制氫的安全示了政策必須解決的主要障礙類別。這還不是一份詳盡無遺的清單。雖然有些障礙是總體性的、全球性的和區(qū)1.成本和資金支持?未將碳成本內(nèi)部化?缺乏上游支持?缺乏下游支持?不適合的市場(chǎng)設(shè)計(jì)?在化石氫和替代品變得更加昂貴之前，差異合同的框架?未來更高的成本水平(>1.5–2歐元/千克)，任何種類的氫都不可能(除了藍(lán)綠氫/甲烷熱解和紫氫/核能制氫)3.技術(shù)與制造?設(shè)備中使用的材料?降低新工業(yè)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)?電解槽和燃料電池性能?評(píng)估現(xiàn)有燃?xì)夤芫W(wǎng)的兼容性?降低集成的Power-to-X(PtX)路徑的風(fēng)險(xiǎn)?電解槽制造擴(kuò)張緩慢?燃料電池制造能力?工業(yè)資產(chǎn)(除了藍(lán)綠氫/甲烷熱解和紫氫/核能制氫)5.基礎(chǔ)設(shè)施和間接促成因素?可再生能源部署緩慢且額外性不明確?碳捕獲與封存(CCS)價(jià)值鏈?電網(wǎng)容量用于配送綠氫生產(chǎn)的電網(wǎng)?氣網(wǎng)改造或新建—用于緩沖/儲(chǔ)存早期生產(chǎn)，連接大規(guī)模生產(chǎn)(在新地區(qū))和使用(在現(xiàn)有集群中)?缺乏基礎(chǔ)設(shè)施支持和發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施不確定性342.2政策和監(jiān)管形勢(shì)近期為政策制定者發(fā)布了一些與氫相關(guān)的指南(例如，IEA2021、IRENA20213)。為了推進(jìn)氫能轉(zhuǎn)型，還推出了經(jīng)過驗(yàn)證的可用措施的政策工具箱(例如DNV2021根據(jù)價(jià)值鏈特定需求量身定制的新政策措施，而且政策措施需要不斷更新發(fā)展。在本節(jié)中，我們?cè)敿?xì)闡述了五種政策類別，這些類別最有可能對(duì)2050年的氫能源未來產(chǎn)生影響。其中四項(xiàng)是國(guó)具有時(shí)間表和目標(biāo)的國(guó)家戰(zhàn)略是為利益相關(guān)者創(chuàng)造穩(wěn)定的規(guī)劃視野和確定性的第一步。第二步是建立成本更高的化石能源載體(參見第34頁財(cái)政政策下的詳細(xì)說明)，圖DNV望(ETO)涉及的各區(qū)域，國(guó)家氫能戰(zhàn)略和路線圖在不斷增加。毫不奇怪，這主要發(fā)生在歐洲、北美和經(jīng)合組織太平洋地區(qū)等世紀(jì)中期目標(biāo)為凈零的區(qū)域。然而，我們看到這些戰(zhàn)略在全面性和“如何交作為綠氫戰(zhàn)略的一部分，可再生電力的發(fā)展需要得到極大的關(guān)注和升級(jí)，其中額外性(即電解槽消耗的可再生電力是可再生能源滿足可再生電力消耗目標(biāo)的額外補(bǔ)充)也有望成為一項(xiàng)要求。擴(kuò)建還需要一個(gè)更快的過程。Energymonitor.ai的數(shù)據(jù)洞察(2022基于GlobalData5)顯示，歐盟前20位國(guó)家的風(fēng)電容量是在建風(fēng)電容量的四電計(jì)劃項(xiàng)目處于待許可狀態(tài)，美國(guó)(79%)、中國(guó)(74%)和印度(64%)也面臨僵局?？稍偕茉唇ㄔO(shè)是綠氫生產(chǎn)中來自電解制氫的電力需求增幅最大(400倍)。按地區(qū)劃分的氫氣可用公共資金及生產(chǎn)目標(biāo)可用于H2的非定向資金用于H2的定向資金2030年的全新氫氣生產(chǎn)目標(biāo)歐洲太平洋中東和地區(qū)北非大中華區(qū)北美拉丁美洲撒哈拉以南非洲印度次大陸歐亞大陸東北部東南亞關(guān)于資金的說明：該圖概述了截至2022年4月10個(gè)地區(qū)的氫項(xiàng)目可能獲得的資金支持。當(dāng)然，存在可能獲得更多資金的可能。關(guān)于生產(chǎn)目標(biāo)的說明：生產(chǎn)目標(biāo)代表了2030年每年新的(可再生或低碳)氫氣生產(chǎn)的公開目標(biāo)。目標(biāo)基于專用可再生能源的安裝電解槽容量，例如:拉丁美洲、歐亞大陸東北部的一些國(guó)家，大中華區(qū)和撒哈拉以南非洲的年產(chǎn)量是使用65%的效率和每年5000個(gè)滿負(fù)荷小時(shí)計(jì)算的。35氫能政策和戰(zhàn)略2技術(shù)推動(dòng)政策在從研發(fā)和試點(diǎn)到規(guī)模擴(kuò)大的創(chuàng)業(yè)和技術(shù)我們發(fā)現(xiàn)，包含投資撥款/資本支出貸款(CAPEX)的政進(jìn)可再生氫和低碳?xì)涞纳a(chǎn)。資金可用于現(xiàn)有的氫生產(chǎn)脫碳、新的商業(yè)生產(chǎn)，以及用于轉(zhuǎn)換為氫基燃料(即e-燃料、氨)的轉(zhuǎn)型項(xiàng)目。在圖2.2中，不同區(qū)域的平均年度政府資金(針對(duì)氫的項(xiàng)目，以及非針對(duì)氫但符合氫項(xiàng)目資格的項(xiàng)目)與2030年的國(guó)家生產(chǎn)目標(biāo)相對(duì)應(yīng)。一些區(qū)域例如歐洲、中東和北非，和經(jīng)合組織太平洋地區(qū)顯示出擴(kuò)大氫生產(chǎn)的壯志與可用資金之間的明確聯(lián)系。除了本地生產(chǎn)外，歐洲還有1000萬噸/年可再生氫進(jìn)口的目標(biāo)。其他區(qū)域有雄心勃勃的目標(biāo)，但缺乏資金，這可能使得目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)困難重重。然而，由于其中幾個(gè)區(qū)域(如拉丁美洲和撒哈拉以南際合作關(guān)系中獲得資金。例如，德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展部(BMZ)正在推動(dòng)南非的綠氫生產(chǎn)(見第2.3.4節(jié))。迄今為止，只有少數(shù)國(guó)家擁有在固定時(shí)間范圍內(nèi)支持運(yùn)每千克氫提供10年的稅收抵免(見第2.3.1節(jié))，并提出了針對(duì)排放量的稅收抵免率，為可再生氫最高的免稅率。另一個(gè)例子是丹麥，其固定價(jià)格補(bǔ)貼的上網(wǎng)電價(jià)計(jì)劃，我們希望在未來看到更多支持運(yùn)營(yíng)支出成本和保證生產(chǎn)CfD一種合理的機(jī)制。由于在政府支持的初始工廠建成后，資本支出支持可能會(huì)隨著時(shí)持差價(jià)合約支持運(yùn)營(yíng)成本，并在固定期限內(nèi)向生產(chǎn)商保證執(zhí)行價(jià)格。此類合同可以為生產(chǎn)商和最終用戶提供穩(wěn)定和可預(yù)測(cè)的條款，因?yàn)橥ㄟ^持續(xù)投資和降低氫成本，將產(chǎn)生溢出效應(yīng)。 (從未減排的化石基氫轉(zhuǎn)型)中創(chuàng)造對(duì)可再生氫和低碳?xì)涞男枨蟆Ｎ覀儼l(fā)現(xiàn)，政府資助計(jì)劃同樣適用于氫消費(fèi)者，以涵蓋與工藝技術(shù)轉(zhuǎn)換和設(shè)備升級(jí)相關(guān)的資本支出 很少有基于配額或基于數(shù)量的政策來刺激消費(fèi)并在最終用途部門中創(chuàng)造需求。未來的一攬子政策可能涉及諸如約束性目標(biāo)和需求部門義務(wù)等機(jī)制(例如，工業(yè)消費(fèi)者需要固定數(shù)量/份額的能源/燃料產(chǎn)自氫能)。歐盟提議到2030年在歐盟能源結(jié)構(gòu)中強(qiáng)制使用綠氫(例如交通部門的子目標(biāo)是2.6%來自綠氫和e-燃料)，并使用RFNBO 和中國(guó)都制定了燃料電池動(dòng)力汽車(FCEV)和基礎(chǔ)設(shè)施我們預(yù)計(jì)未來將看到摻氫相關(guān)指令應(yīng)用于海事和航空領(lǐng)域，來促成對(duì)氫的應(yīng)用。將一定百分比的氫混合到燃?xì)夤芫W(wǎng)中是另一個(gè)可為新投資提供長(zhǎng)期數(shù)量消費(fèi)確定性和。36總體而言，我們發(fā)現(xiàn)在最終用途領(lǐng)域激發(fā)承購和需求創(chuàng)策措施相當(dāng)有限。財(cái)政一攬子政策括經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)信號(hào)，例如將碳成本轉(zhuǎn)嫁給排放者的碳定價(jià)，從而鼓勵(lì)使用低碳?xì)浠蚩稍俦M管計(jì)劃的數(shù)量在增加，但ETO中各區(qū)域的碳定價(jià)水平需要縮小基于化石燃料的傳統(tǒng)技術(shù)與基于氫的新技術(shù)之的成本差距。與碳定價(jià)一起運(yùn)作的是能源稅，通常是高額的電網(wǎng)連接成本和并網(wǎng)電力消耗的稅收。預(yù)計(jì)將推出改革舉措，如《歐盟能源稅收指令》的修訂，以提高稅收與環(huán)境績(jī)效入地區(qū)(到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo))是完善稅收計(jì)劃實(shí)施安全標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證計(jì)劃是擴(kuò)大氫作為能源載體和促進(jìn)為了給氫和其他氫衍生物的全球貿(mào)易鋪平道路(見第6和來源清晰。這里的一個(gè)關(guān)鍵方面是確定氫產(chǎn)生的碳強(qiáng)盡管上述標(biāo)準(zhǔn)和指南需要進(jìn)一步制定，但我們從行業(yè)和溫室氣體估算方法的制氫分析工作組(IPHE)，以及關(guān)于工業(yè)低碳?xì)涑兄Z的WBCSD倡議，以及用于計(jì)算排放水平的支持方法。其他舉措包括國(guó)家和歐盟關(guān)于氫認(rèn)證的證計(jì)劃提供原產(chǎn)地保證和有關(guān)氫環(huán)境屬性的透明信息。上述舉措對(duì)于支持協(xié)調(diào)一致并在此過程中建立全球氫價(jià)除了產(chǎn)品認(rèn)證計(jì)劃外，還需要在氫的技術(shù)和安全方面進(jìn)行明確化、標(biāo)準(zhǔn)化和協(xié)調(diào)，以確保安全和可靠的供應(yīng)。將氫作為能源載體規(guī)?；l(fā)展的同時(shí)，以實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)所需的速度，還要保證令人滿意的氫安全，這是一項(xiàng)挑件可能會(huì)減慢或停止開發(fā)。盡管氫和其他載體(如氨)的安全指南和法規(guī)在成熟行業(yè)中眾所周知，但對(duì)于一些新的用例(例如大規(guī)模儲(chǔ)存或管道摻氫)來說，情況并非如此。目前業(yè)界正在為建立氫相關(guān)活動(dòng)的全球新標(biāo)準(zhǔn)鋪地區(qū)和跨部門制定全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有助于降低氫項(xiàng)目的風(fēng)37拉動(dòng)政策措施氫能政策和戰(zhàn)略2拉動(dòng)政策措施區(qū)域政策分析領(lǐng)域處于不斷變化中，經(jīng)常發(fā)布新政策。注計(jì)劃和目標(biāo)在多大程度上得到全面一攬子政策的支到使用的氫價(jià)值鏈，從而在實(shí)施過程中賦予了一定程度我們對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略、目標(biāo)、資助水平和政策措施的政策格局分析表明，并非所有地區(qū)都制定了全面的政策框架來實(shí)現(xiàn)氫能抱負(fù)。一些地區(qū)顯然處于推進(jìn)氫能的最前沿。盡管包括已采取措施將自己定位為全球氫能舞臺(tái)領(lǐng)跑者圖2.3概述了2030年世界10個(gè)區(qū)域及其可再生氫或低碳域泡泡的位置取決于當(dāng)前一攬子政策在技術(shù)推動(dòng)、需求拉動(dòng)和財(cái)政政策方面的綜合能力。我們沒有嘗試對(duì)個(gè)別政策的內(nèi)容進(jìn)行評(píng)分。相反，我們的目的是確定各區(qū)域在實(shí)施一整套政策措施以實(shí)現(xiàn)其公布的雄心壯志并推進(jìn)其氫能發(fā)展軌跡方面的定位。啟動(dòng)氫生產(chǎn)規(guī)模和集群發(fā)展。同時(shí)，刺激最終用途部門的購買和使用；例如，對(duì)燃料供應(yīng)商提出具有法律約束力的目標(biāo)和義務(wù)。通過收緊碳定價(jià)(納入更多部門和取消豁免)提高了相對(duì)于傳統(tǒng)化石燃料技術(shù)的成本競(jìng)爭(zhēng)力，碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制旨在在歐盟和非歐盟供應(yīng)間創(chuàng)造一個(gè)公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。圖圖區(qū)域生產(chǎn)目標(biāo)和政策綜合性高低低推動(dòng)政策措施高氣泡區(qū)域與2030年新的氫氣生產(chǎn)目標(biāo)成正比MEA:中東和北非38且根本沒有碳定價(jià)計(jì)劃(美國(guó)的一些州、澳大利亞)。美國(guó)氣候變化計(jì)劃的核心。北美此對(duì)未來最終用途的應(yīng)用軌跡的可預(yù)測(cè)性較低。氫投資和氫前景的明確性，以及擴(kuò)大的國(guó)家碳排放交易計(jì)劃。但除了公路運(yùn)輸部門，真正的政策框架還不這些國(guó)家的氫政策議程已通過戰(zhàn)略和資助牢固確立，基于可再生能源的綠氫生產(chǎn)，中東和北非專注于利用氫和綠氫供應(yīng)商的國(guó)家戰(zhàn)略和目標(biāo)，后者取決于外國(guó)顯示。39氫能政策和戰(zhàn)略22.3.1北美清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖》以及《氫能攻關(guān)計(jì)劃》(2021的目標(biāo)是到2030年將清潔氫能的成本降低80%，至1美元/kgH2。加拿大的氫能戰(zhàn)略(2020年12月)目標(biāo)是到2050年實(shí)現(xiàn)清潔供應(yīng)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位，且氫在終端加拿大的戰(zhàn)略表明到2030年有可能實(shí)現(xiàn)400萬噸/年的北美地區(qū)的重點(diǎn)是推進(jìn)基于可再生能源或核能的低碳 (藍(lán))氫和電解生產(chǎn)樞紐的建設(shè)。最終用途計(jì)劃包括現(xiàn)電力行業(yè)的無碳目標(biāo)(美國(guó)到2035年，加拿大到2030年達(dá)到90%)促進(jìn)氫能努力，強(qiáng)有力的CCS政策與研發(fā)資金、要求和經(jīng)濟(jì)工具(例如美國(guó)45Q稅收抵免法案)。的氫能中心計(jì)劃，10億美元的研發(fā)和5億美元的氫供應(yīng)鏈計(jì)劃。加拿大擁有15億加元(11億美元)的聯(lián)邦低碳億加元(21億美元)的車輛和加油站領(lǐng)域的零排放轉(zhuǎn)型基美國(guó)對(duì)生產(chǎn)商的稅收抵免提案通過對(duì)碳強(qiáng)度低于0.45kgCO2e/kgH2生產(chǎn)的氫(適用于2029年之前開始建設(shè)的項(xiàng)目)可享受3美元/kgH2的最高稅收抵免率，旨在10年內(nèi)激勵(lì)氫應(yīng)用。稅收抵免率隨著碳強(qiáng)度的增加而降低；例如，碳強(qiáng)度在1.5至2.5kgCO2e/kgH2之間的氫生得全額的25%的稅收抵免。碳強(qiáng)度在4–6kgCO2/kgH2的設(shè)施必須在2027年之前投入使用。零排放汽車政策和激勵(lì)措施，加利福尼亞州已經(jīng)在氫能源汽車/基礎(chǔ)設(shè)施方面處于全球領(lǐng)先地位。加拿大各省也在制定支持氫儲(chǔ)存和電網(wǎng)整合試點(diǎn)、工業(yè)分階段引入和氫就緒設(shè)備的計(jì)劃(例如在安大略省)。不列顛哥倫比亞省有一個(gè)在氣體和丙烷系統(tǒng)中混合氫的監(jiān)管框架，鼓勵(lì)在重型運(yùn)輸中使用氫能。元/噸二氧化碳上升到170加元/噸二氧化碳。美國(guó)有州計(jì)劃，但沒有聯(lián)邦政策。我們對(duì)區(qū)域平均碳價(jià)水平的預(yù)測(cè)為2030年25美元/噸二氧化碳和2050年70美元/噸2.3.2拉丁美洲國(guó)家戰(zhàn)略和目標(biāo)：一些國(guó)家(例如烏拉圭于2021年和巴拉圭于2022年)正在制定氫戰(zhàn)略。智利的國(guó)家綠氫戰(zhàn)略 (2020年)和哥倫比亞的氫能路線圖(2021年)是迄今40為止最具體的。兩者都以清潔氫能生產(chǎn)為目標(biāo)，成為全的電解槽產(chǎn)能，到2030年達(dá)到25GW(同時(shí)承諾提供資金)。哥倫比亞的目標(biāo)是到2030年安裝1-3GW的電解容量和50千噸/年的藍(lán)氫。雖然該地區(qū)沒有具體的CCS政策，但其電力結(jié)構(gòu)和與政府容量招標(biāo)/競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)的高可再生能源份額/目標(biāo)已經(jīng)多樣化。當(dāng)?shù)毓I(yè)(例如智利最大的工業(yè))和重型運(yùn)輸業(yè)是使用氫的重點(diǎn)領(lǐng)域；例如，哥倫比亞計(jì)劃到2030年將工業(yè)氫技術(shù)推動(dòng)：用于擴(kuò)大氫規(guī)模的公共資金有限。智利政府的生產(chǎn)開發(fā)公司(CORFO)擁有5000萬美元的資金，每家公司的上限為3000萬美元，用于為電解槽投資提供道路運(yùn)輸?shù)恼呖蚣苡邢蓿焕?，輕型EV的車輛免稅(可能轉(zhuǎn)移到FCEV)和資本支出支持，包括對(duì)巴士等加氫基礎(chǔ)設(shè)施的支持。價(jià)水平的預(yù)測(cè)為2030年25美元/噸二氧化碳，到2050年為50美元/噸二氧化碳。2.3.3歐洲國(guó)家戰(zhàn)略和目標(biāo)：歐洲是能源轉(zhuǎn)型的領(lǐng)跑者，其綠色協(xié)議旨在到2050年實(shí)現(xiàn)向可持續(xù)、低碳經(jīng)濟(jì)和氣候中和的歐盟轉(zhuǎn)型。歐盟氫戰(zhàn)略(2020年)的目標(biāo)是到2030年至少安裝40GW的電解槽產(chǎn)能(到2024年達(dá)到6GW)。REPowerEU(2022)雄心勃勃，目標(biāo)是到2030年實(shí)現(xiàn)區(qū)域的一些國(guó)家(例如德國(guó))預(yù)計(jì)將發(fā)展成為大型氫進(jìn)國(guó)家都有到2030年安裝容量的戰(zhàn)略和目標(biāo)，以支持歐盟的目標(biāo)：例如，丹麥(4-6GW)、法國(guó)(6.5GW)、意大利 (5GW)、德國(guó)(5GW)和西班牙(4GW)。2030年可再生能源在歐洲能源使用中的份額達(dá)到45%，使可再生能源發(fā)電容量達(dá)到1,236GW，而Fitfor55設(shè)想的為1,067GW。因此，重點(diǎn)關(guān)注擴(kuò)大可再生氫能源在歐盟的生產(chǎn)規(guī)模，盡管低碳?xì)浔徽J(rèn)為處于過渡階段。到2030年的重點(diǎn)是擴(kuò)大電解槽產(chǎn)能、使工業(yè)中現(xiàn)有的氫使用脫碳、促進(jìn)新用例中的氫以及包括儲(chǔ)存設(shè)施在內(nèi)的配送基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。技術(shù)推動(dòng)：氫項(xiàng)目可以申請(qǐng)多個(gè)支持綠色協(xié)議的歐盟資來自公共資金的10億歐元，和來自業(yè)界的10億歐元。今年的第一次提案征集共有6億歐元可用于氫價(jià)值鏈中的41氫能政策和戰(zhàn)略2CCS政策是氫能推動(dòng)因素。歐盟創(chuàng)新基金為大型項(xiàng)目的額外投資和運(yùn)營(yíng)成本提供高達(dá)60%的資金。重點(diǎn)是共同利益項(xiàng)目(PCIs)和支持鏈，以使多個(gè)工業(yè)設(shè)施受益――orthos盟和非歐盟國(guó)家(例如丹麥、德國(guó)、荷蘭、英國(guó))制定了需求拉動(dòng)：盡管政府資金主要資助支持氫氣生產(chǎn)資本支出中的部分(最高50%)，但資金也可用于氫氣價(jià)值鏈的的碳差價(jià)合約(CCfDs)作為其REPowerEU計(jì)劃的一部們對(duì)區(qū)域平均碳價(jià)水平的預(yù)測(cè)為2030年95美元/噸二氧2.3.4撒哈拉以南非洲為歐洲的氫出口國(guó)。南非氫能協(xié)會(huì)路線圖(2021年2月)旨在促進(jìn)可再生氫出口，目標(biāo)是到2050年實(shí)現(xiàn)4%的全球市場(chǎng)份額，并制定以下基于時(shí)間表的產(chǎn)能目標(biāo)：2024MW025—2030年安裝容量擴(kuò)展擁有8億南非蘭特(約4900萬美元)的綠色基金，用于支再生能源的目標(biāo)是占能源結(jié)構(gòu)的40%左右(例如在南非、個(gè)國(guó)家有具體的CCS到朝著這一方向發(fā)展的跡象。德國(guó)提供1250萬歐元用于伴關(guān)系，還與撒哈拉以南伙伴國(guó)家開發(fā)H2Atlas-Africa項(xiàng)們對(duì)區(qū)域平均碳價(jià)水平的預(yù)測(cè)為2030年5美元/噸二氧化阻礙其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為撒哈拉以南非洲服務(wù)水平低下的人422.3.5中東和北非全球最大的氫及其衍生物供應(yīng)商。氫產(chǎn)能建立在現(xiàn)有化阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)(UAE)。摩洛哥、阿曼和阿聯(lián)酋已經(jīng)—摩洛哥的綠氫路線圖(2021年)的目標(biāo)是到2030年占用作化肥生產(chǎn)的原材料(原料)、運(yùn)輸燃料(貨運(yùn)、公共 —阿曼的國(guó)家氫能戰(zhàn)略(2021年)追求藍(lán)色和綠色氫GW40年達(dá)到30GW。該國(guó)專注于氫在工業(yè)過程(鐵、鋁、化學(xué)品—阿聯(lián)酋的氫能領(lǐng)導(dǎo)路線圖(2021年)目標(biāo)是2030年在有25%的份額。它是該國(guó)內(nèi)制造業(yè)(例如煉鋼、煤油)和公共交通的使用。出—沙特阿拉伯正在準(zhǔn)備制定其路線圖該國(guó)正在示范一條運(yùn)往日本的藍(lán)氨價(jià)值鏈，并正在計(jì)劃一個(gè)可再生氫基氨(NEOM)的大型項(xiàng)目。它旨在根據(jù)其循環(huán)碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略(碳捕獲、儲(chǔ)存和利用，即CCUS)在藍(lán)氫和藍(lán)氨市場(chǎng)中占據(jù)較大的份額。該國(guó)的目標(biāo)是在交通應(yīng)用 能。參與氫項(xiàng)目。阿聯(lián)酋和沙特阿拉伯政府尋求氫工業(yè)伙伴關(guān)系的聯(lián)合資助。摩洛哥預(yù)計(jì)到2030年氫投資累計(jì)將達(dá)到80億美元，到2050年將達(dá)到750億美元。阿曼的目標(biāo)是到2040年在可再生氫能源方面投資340億美元。預(yù)計(jì)歐洲復(fù)興開發(fā)銀行將為埃及提供資金和支持。2.3.6歐亞大陸東北部 (2020年)旨在保持該國(guó)作為全球能源出口國(guó)的領(lǐng)先地位，目標(biāo)是到2024年達(dá)到20萬噸/年和2030年200萬噸/氫。43氫能政策和戰(zhàn)略2在俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)之前，烏克蘭在歐盟的氫進(jìn)口計(jì)劃中占有重要地位。烏克蘭的氫能戰(zhàn)略草案(2021年12月)旨在利用其廣泛的現(xiàn)有天然氣基礎(chǔ)設(shè)施出口可再生氫。該文件草案包括到2030年可再生氫生產(chǎn)能力達(dá)到10GW的目標(biāo)，CCS政策/支持。3.7大中華區(qū)國(guó)家戰(zhàn)略和目標(biāo)：中國(guó)的“十四五”規(guī)劃(2021-20252030年前碳達(dá)峰和2060年碳中和的目標(biāo)。預(yù)計(jì)到2050年氫能將占最終能源消耗的10%(到2030年占5%)。中國(guó)氫能發(fā)展路線圖的目標(biāo)是到2025年達(dá)到10GW的電解槽安裝容量，到2030年至少達(dá)到35GW，到2050年超過500GW。在新發(fā)布的2021-2035年《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》(NDRC&NEA20227)中，中國(guó)政府的目標(biāo)是長(zhǎng)期向可100-200千噸/年的可再生氫生產(chǎn)。到2025年的關(guān)鍵發(fā)展。到2035年，目標(biāo)是在交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用多元化的氫能產(chǎn)技術(shù)推動(dòng)：中國(guó)政府提供200億美元的資金用于氫能項(xiàng) (包括基礎(chǔ)設(shè)施)城市集群示范支持(2020年)所取代。圍。我們對(duì)區(qū)域平均碳價(jià)水平的預(yù)測(cè)為2030年22美元/碳，2050年90美元/噸二氧化碳。2.3.8印度次大陸國(guó)家戰(zhàn)略和目標(biāo)：印度的國(guó)家氫能使命(2021年8月)旨在使該國(guó)成為全球氫技術(shù)制造中心。在COP262070凈零承諾之后，該國(guó)推進(jìn)了政策制定。印度的第一階段綠色氫能政策(2022年2月)旨在到2030年生產(chǎn)500萬噸/年的可再生氫，到2050年75%的氫來自可再生能源。該國(guó)的目標(biāo)是到2030年實(shí)現(xiàn)500GW的可再生能源(70-44100GW來自水電，450GW來自風(fēng)能和太陽能)。之前設(shè)定的到2022年100GW太陽能和60GW風(fēng)能的目標(biāo)沒有實(shí)現(xiàn)。印度沒有嚴(yán)格的CCS政策。計(jì)劃在主要消費(fèi)中心部署氫，包括化肥工業(yè)(制氨)和煉油廠燃料脫技術(shù)推動(dòng)：印度國(guó)家氫能任務(wù)已確定了幾項(xiàng)氫能投資活提供80億盧比(9500萬歐元)的財(cái)政支出。印度最大的公司Reliance正在投資750億美元用于可再氫生產(chǎn)成本低于1美元/千克。的碳交易機(jī)制(2022年4月)。我們對(duì)2030年區(qū)域平均碳價(jià)水平的預(yù)測(cè)為10美元/噸二氧化碳，到2050年25美元/南亞國(guó)家戰(zhàn)略：氫尚未正式進(jìn)入該區(qū)域的政策議程。沒有制。東盟能源中心開展了氫研究，例如“東盟氫能――經(jīng)濟(jì)前景、發(fā)展和應(yīng)用”(2021年)。新加坡的長(zhǎng)期低排放戰(zhàn)略(2020年)將氫視為一種低碳替代品，政府正著眼于將該國(guó)成為亞洲地區(qū)的氫中心。東盟成員國(guó)的目標(biāo)是到2025年可再生能源占能源安裝容量的35%。。我們對(duì)區(qū)域平均碳價(jià)格水平的預(yù)測(cè)為2030年25美元/噸化碳，2050年50美元/噸二氧化碳。.3.10經(jīng)合組織太平洋地區(qū)化和綠色增長(zhǎng)的關(guān)鍵。韓國(guó)的氫經(jīng)濟(jì)路線圖(2019年)和氫法(2021年生效)的目標(biāo)是到2030年混合使用灰氫、藍(lán)氫和綠氫，總計(jì)390萬噸/年(其中約200萬噸/年將是從海外進(jìn)口的可再生氫)。到2050年，目標(biāo)是生產(chǎn)500萬噸/年(300萬噸/年可再生氫，200萬噸/年低碳?xì)?，同時(shí)進(jìn)口2300萬噸/年可45氫能政策和戰(zhàn)略2日本的氫能和燃料電池戰(zhàn)略路線圖(2019年)預(yù)計(jì)到可以發(fā)電。日本的目標(biāo)是從海外進(jìn)口可再生氫或低碳?xì)?(例如從阿聯(lián)酋進(jìn)口氨)。其戰(zhàn)略的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容是在氫的制造、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用方面建立一個(gè)全面的國(guó)際供應(yīng)鏈。澳大利亞的國(guó)家氫能戰(zhàn)略(2019年)的目標(biāo)是清潔氫 口中心。澳大利亞的不同地區(qū)也有氫使用的區(qū)域目標(biāo)(例路線圖。成制氨。韓國(guó)已將年度資金用于氫能項(xiàng)目，24億美元(2.6萬億韓元)的復(fù)蘇方案。其氫法規(guī)定支持以氫為重點(diǎn)的公司(研但需要政策支持(例如應(yīng)用于燃煤電廠)。澳大利亞政府心投資約3.2億美元。其可再生能源署正在為綠氫和氨項(xiàng)目的研發(fā)提供約4000萬美元的資電廠的工業(yè)化和產(chǎn)能目標(biāo)。它還制定了道路車輛目標(biāo)(到2030年800,000輛FCEV和900個(gè)加油站)，目標(biāo)是減少80%的汽車排放。韓國(guó)已在交通、工業(yè)和建筑空間供暖中測(cè)試氫能應(yīng)用試點(diǎn)城市，并計(jì)劃到2040年成為領(lǐng)先的域平均碳價(jià)水平的預(yù)測(cè)為2030年35美元/噸二氧化碳，2050年90美元/噸二氧化碳。c)提供經(jīng)濟(jì)信號(hào)(例如價(jià)格激勵(lì))c)提供經(jīng)濟(jì)信號(hào)(例如價(jià)格激勵(lì))以減少碳密集型行為。層面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預(yù)期的政策影響，然后權(quán)衡匯總并生成區(qū)域數(shù)據(jù)，納入我們的分析。以下為我們考慮的政策措施。2.4本氫能預(yù)測(cè)報(bào)告中的政策因素本預(yù)測(cè)報(bào)告的政策措施因素在三個(gè)主要領(lǐng)域產(chǎn)生影響：碳定價(jià)機(jī)制—到2050年的區(qū)域碳價(jià)格軌跡考慮混合定價(jià)(總量控制與交易機(jī)制和碳稅)。它們反預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到22-95美元/噸二氧化碳和2050年70-135美元/噸二氧化碳的碳價(jià)格水平。在本世紀(jì)中期，所有10個(gè)區(qū)域的碳價(jià)格范圍為歐亞大陸東北部的20美元/噸二氧化碳到歐洲的135美元/噸二氧化碳之間。464747氫能政策和戰(zhàn)略2對(duì)氫的支持映為47483制氫3.1制氫方法氫，包括原料、生產(chǎn)技術(shù)和排放DNV現(xiàn)在看到了以碳強(qiáng)度(以制成每單位氫的二氧化碳得在公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中比較技術(shù)、生產(chǎn)路線和由此產(chǎn)生在考察不同的制氫方法時(shí)，最后一個(gè)關(guān)鍵方面是由此產(chǎn)不同的終端用戶對(duì)氫純度有不同的要求。例如，用于燃料電池的氫具有很高的純度要求。因此，當(dāng)從化石燃料49制氫3料生產(chǎn)技術(shù)直接溫室氣體排放akgCO2e/kgH2間接溫室氣體排放bkgCO2e/kgH2使用電力生產(chǎn)通過熱解可再生電力、水和/或蒸汽–>0c–<1–30取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的碳強(qiáng)度色–>0c使用化石燃料生產(chǎn)煤天然氣或煤炭藍(lán)綠色解固體碳(副產(chǎn)品)沼氣或生物質(zhì)采用或不采用CCS進(jìn)行重整采用或不采用CCS熱、水解–>0c電、熱、水熱解和電解–>0c橙色–>0c廢木材、塑料、城市生活垃圾值鏈中的可變性太大確表示溫室氣體當(dāng)量排放量直接排放指制氫過程排放。50黑氫/棕氫黑氫/棕氫通常通過氣化產(chǎn)生。煤氣化基于部分氧化(POX)，其中一部分煤(或其他含碳物質(zhì))在氣化 (SMR)和自熱重整(ATR)。簡(jiǎn)單地說，SMR工藝的工作原理是將天然氣(主要是甲烷)和蒸汽引入反應(yīng)器，反應(yīng)器由周圍熔爐提供的熱量加熱。熔爐燃燒天然氣和多余的空氣。天然氣被轉(zhuǎn)化為氫和一氧化碳，然后通過水煤氣變換反應(yīng)器和變壓吸附器將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后將氫氣從合成氣中ATRSMR于SMR和變壓吸附分離。另一個(gè)有趣的選擇是使用具有高H2選擇性的鈀膜4,5。差異7(表3.2中所列)。所下降，但預(yù)計(jì)到2050年，采用CCS的SMR的總成本將增加，因?yàn)槿剂虾吞汲杀究赡軙?huì)增加8。這同樣適用于的選擇。51制氫3表3.2SMRSMR CS CS CS%58OkgH0.3-1.316.5-20.21.8-2.1USD/kgH21.3-3.02.2-4.13.7-5.252在基本層面上，電解通過施加電流將水(H2O)分解為氫氣(H2)和氧氣(O2)。聽起來很簡(jiǎn)單，研究人員和開發(fā)人水、質(zhì)子交換膜(PEM)、固體氧化物電解水(SOE)和陰離子交換膜(AEM)。堿性電解水技術(shù)已是最為成熟的方法，但對(duì)綠氫日益增長(zhǎng)的興趣推動(dòng)了其進(jìn)一步的發(fā)展。制造商專注于提高性地響應(yīng)功率輸入的變化(例如，來自可再生能源)。這使得加壓堿性電解水技術(shù)在與可再生能源相結(jié)合時(shí)仍能與其他技術(shù)(如PEM)競(jìng)爭(zhēng)。質(zhì)子交換膜(PEM)技術(shù)在過去十年中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)響應(yīng)能力而聞名，使其成為跟蹤可再生能源電力輸入變化的合適技術(shù)。開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域與堿性電解水技術(shù)非常固體氧化物電解水(SOE)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，近期的投作溫度高(500-900oC)、效率高以及使用蒸汽代替液態(tài)于堿性電解水技術(shù)和PEM技術(shù)。目前的發(fā)展重點(diǎn)是商業(yè)個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是它能夠利用蒸汽和二氧化碳的共電解直接53制氫3表3.3當(dāng)前|2030A堿性電解加壓堿性電解PEMSOEAEMkWh/Nm3.5B4.8(僅電解槽堆)堆壽命80,000|100,00080,000|100,00050,000|>80,00020,000|>20,0005,000靈活性達(dá)到標(biāo)稱容量<10s力barAtm.<40|<70<40|<70atm.|<20<35狀2022-2024年基于制造商指示、文獻(xiàn)或FCHJU目標(biāo)的預(yù)測(cè)。SOE的效率假設(shè)提供外部熱量。實(shí)驗(yàn)室中的熱系統(tǒng)，商業(yè)系統(tǒng)未知。冷系統(tǒng)需要數(shù)小時(shí)甚至更多的啟動(dòng)時(shí)間。在設(shè)計(jì)方面與PEM有許多相似之處，但使用更便宜的材和進(jìn)一步改進(jìn)。合適的搭配DNV相信每種技術(shù)都會(huì)有未來，盡管它們適用于不同的應(yīng)用范圍。常壓堿性電解水技術(shù)可能是大規(guī)模和更多基一旦這些技術(shù)進(jìn)一步降低成本，加壓堿性電解水和PEM也可能會(huì)應(yīng)用于該領(lǐng)域。加壓堿性電解水和PEM都適合與可再生能源結(jié)合使用，并且可能會(huì)在陸上和海上得到電解技術(shù)將會(huì)進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)和成本降低電解技術(shù)發(fā)展迅速，但需要大規(guī)模擴(kuò)大制造規(guī)模以滿足行業(yè)和政府的目標(biāo)。電解槽制造商面臨的壓力是進(jìn)一步在未來十年及以后大規(guī)模供應(yīng)電解槽。雖然升級(jí)為制造場(chǎng)本身的不確定性，這為制造商需要做出的快速?zèng)Q策和造成了不穩(wěn)定性。其他挑戰(zhàn)包括供應(yīng)鏈的增長(zhǎng)、稀有材料的使用(尤其是PEM)以及尋找有經(jīng)驗(yàn)的合格人員。附加挑戰(zhàn)是大規(guī)模設(shè)計(jì)，例如關(guān)于內(nèi)部氧氣的交換、帶有排氣/燃燒的安全排54改善“薄弱環(huán)節(jié)”(例如閥門、密封件等)來減少泄漏。雖然DNV并不認(rèn)為這些挑戰(zhàn)是阻礙因素，但它們確實(shí)需要緊急解決或緩解。這需要及早發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)并讓行業(yè)和政的目標(biāo)。電力消耗和系統(tǒng)投資是主要的成本驅(qū)動(dòng)因素。可再生電力的成本不受電解槽制造商的影響；它們只能提高對(duì)資本支出有直接和重大影響的系統(tǒng)效率。降低成本的選項(xiàng)—系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化――作為擴(kuò)大容量的基石。這允許從量身定制的解決方案切換到可以促進(jìn)多個(gè)客戶和規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案?！圃斓母倪M(jìn)和自動(dòng)化――大多數(shù)電解槽和電解槽堆目前是手工組裝的，可以通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)部分自—規(guī)模經(jīng)濟(jì)――特別適用于系統(tǒng)輔機(jī)(BoP)，可以大幅—性能改進(jìn)――提高效率和電解槽堆壽命等性能將降低整個(gè)運(yùn)行壽命期間的成本?！杀緝?yōu)化――其他削減成本的方法是來改善與次議和定價(jià)。在即將到來的大型項(xiàng)目中提供的新一代電解槽中，我們已經(jīng)看到了上述降低成本方法的效果。盡管目前電解槽年平均成本將下降25%，到2050年下降50%。圖3.2是基于各種文獻(xiàn)來源(重新計(jì)算為1MW)的每種技術(shù)成本降低的近似值。所有技術(shù)都將降低成本。從2030年代初和AEM等技術(shù)還處于早期階段，很難估計(jì)它們的成本變AEM可能會(huì)對(duì)成本產(chǎn)生顛覆性影響。應(yīng)用可能類似于堿中國(guó)在壓力式堿水電解槽方面有規(guī)?；㈦姾牡?、壽命支出支出系統(tǒng)輔機(jī)堆棧總?cè)萘恐茪?55制造方面還在持續(xù)創(chuàng)新，但在PEM純水電解槽方面與國(guó)際同行還有較大差距。當(dāng)前我們還沒有看到中國(guó)電解槽系統(tǒng)的大量出口。這可能是因?yàn)閲?guó)際市場(chǎng)的項(xiàng)目主要以PEM為基礎(chǔ)的離網(wǎng)制氫示范項(xiàng)目為主，不是中國(guó)企業(yè)的游聚焦化工應(yīng)用，采用以壓力式堿水電解技術(shù)為主的技相關(guān)認(rèn)證以使其業(yè)務(wù)更加適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)。中國(guó)電解槽的當(dāng)中國(guó)電解槽制造商擴(kuò)大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量和國(guó)際化于全球市場(chǎng)增長(zhǎng)(電解槽需求目前大于供應(yīng))以及進(jìn)口和貿(mào)易政策。西方制造商也可能會(huì)采取行動(dòng)以ill表表3.2性以上數(shù)值適用于1MW參考系統(tǒng)564儲(chǔ)存和運(yùn)輸4.1氫的運(yùn)輸和儲(chǔ)存方法氫價(jià)值鏈的未來將依賴于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為氫能提供特的特性在從制造到最終使用的每個(gè)配送步驟中都存在特殊的成本和安全障礙。重要的是運(yùn)輸和儲(chǔ)存氫的形式。氫可以作為純氫(加壓或液化)或通過使用液態(tài)氫載體(如氨或液態(tài)有機(jī)氫載體(LOHC))運(yùn)輸。圖4.1顯示了氫運(yùn)輸和儲(chǔ)存選項(xiàng)的概縮、液化或化學(xué)反應(yīng)。這些狀態(tài)轉(zhuǎn)換會(huì)導(dǎo)致?lián)p失(能源使用)和成本。運(yùn)輸和儲(chǔ)存的首選或成本最低的選擇將取壓縮氣態(tài)氫的管道運(yùn)輸通常是長(zhǎng)距離運(yùn)輸大量氫氣的最道中混合到天然氣中，只要達(dá)到相關(guān)法規(guī)規(guī)定的限制或合同規(guī)定的限制或其他限制的要求，例如最終用途的純度要求。小批量氫(例如目前在加氫站所需的)通常通過裝運(yùn)輸是最具成本效益的。儲(chǔ)運(yùn)457運(yùn)輸和儲(chǔ)存狀態(tài)縮低溫液態(tài)氫氨液態(tài)有機(jī)體儲(chǔ)存選項(xiàng)存壓縮氫運(yùn)輸和儲(chǔ)存狀態(tài)縮低溫液態(tài)氫氨液態(tài)有機(jī)體儲(chǔ)存選項(xiàng)存壓縮氫罐管道基礎(chǔ)設(shè)施液氫罐罐液態(tài)烴罐舶鐵路/駁船交通選項(xiàng)氫運(yùn)輸和儲(chǔ)存的主要選項(xiàng)概述態(tài)氫雖然液態(tài)氫比壓縮氫氣具有更高的能量密度，但液化氫比將氫壓縮到相關(guān)壓力需要更多的能源。此外，液態(tài)氫船舶或卡車運(yùn)輸氫或?qū)⑵鋬?chǔ)存在儲(chǔ)罐中時(shí)，這是相關(guān)的氨和液態(tài)有機(jī)氫載體(LOHC)氨的單位體積能量密度比液態(tài)氫高，可以在低壓下以液散裝方式以低成本運(yùn)輸。缺點(diǎn)是氨合成及其隨后的脫氫化液體(LOHC甲苯為甲基環(huán)己烷)中提取的氫的重量密584.2儲(chǔ)存任何有效的能源系統(tǒng)都必須能夠?yàn)榭蛻籼峁┌踩蛷椥缘墓?yīng)。能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行必須確保有形資產(chǎn)的充件的彈性。能