零碳中國(guó)·氫能藍(lán)皮書

前言 06一、發(fā)展氫能已成為全球共識(shí) 07二、我國(guó)發(fā)展氫能的必要性 09三、我國(guó)氫能發(fā)展現(xiàn)狀 11四、“雙碳”背景下我國(guó)氫能發(fā)展趨勢(shì) 13五、氫能發(fā)展面臨的的關(guān)鍵問題 17六、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議 01發(fā)展氫能已成為全球共識(shí)發(fā)展氫能已成為全球共識(shí) 發(fā)展氫能已成為全球共識(shí)在全球碳減排的趨勢(shì)背景下，各國(guó)對(duì)于發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的熱情空前高漲，這一現(xiàn)象有眾多的推動(dòng)因素，包括保障能源安全、促進(jìn)能源供應(yīng)多元化、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等等，其中最重要的推動(dòng)因素是氫能(綠氫)將在減排脫碳中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，特別是在某些難以利用清潔電力深度脫碳的領(lǐng)域，例如鋰電池替代能力較差的重載交通領(lǐng)域、利用灰氫的傳統(tǒng)煉化、合成、煉鋼等領(lǐng)域的深度脫碳等。截止目前全球已有17個(gè)國(guó)家(包括歐盟)發(fā)布國(guó)家級(jí)的氫能戰(zhàn)略或者氫能路線圖，且有另外十余個(gè)國(guó)家正在制定和計(jì)劃發(fā)布?xì)淠軕?zhàn)略。這些國(guó)家既包括如日韓、歐盟等西方發(fā)達(dá)國(guó)家，也包括印度、俄羅斯等發(fā)展中國(guó)家；既包括如荷蘭、挪威等可再生能源利用較為普及的國(guó)家，也包括沙特、澳大利亞等以化石能源為主的國(guó)家。說明不同的國(guó)家均認(rèn)可氫能在未來能源領(lǐng)域具有潛在的價(jià)值和廣泛的應(yīng)用。02我國(guó)發(fā)展氫能的必要性可再生能源發(fā)電量達(dá)到22萬(wàn)億千瓦我國(guó)發(fā)展氧能的必要性可再生能源發(fā)電量達(dá)到22萬(wàn)億千瓦 我國(guó)發(fā)展氫能的必要性氫能的資源稟賦保障我國(guó)能源安全受“富煤貧油少氣”的資源稟賦限制，2020年我國(guó)的石油、天然氣對(duì)外依存度分別達(dá)到73%和43%,在全球貿(mào)易摩擦越演越烈、中美關(guān)系不確定因素增大和新冠疫情對(duì)全球能源貿(mào)易的影響下，我國(guó)的能源安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步加大。我國(guó)是世界第一產(chǎn)氫(灰氫)大國(guó)，具備非常成熟的制氫工業(yè)基礎(chǔ)，但煤制氫的產(chǎn)量占比超過60%,如果不考慮排放的情況下，我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量可以在很大程度上保證氫氣的供應(yīng)。另外我國(guó)具備非常豐富的可再生能源開發(fā)潛力，截至2020年底我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)總規(guī)模達(dá)到9.3億千瓦，但風(fēng)能和太陽(yáng)能已開發(fā)量?jī)H為技術(shù)可開發(fā)資源量的1/10,這意味著可再生能源制氫(綠氫)潛力巨大，可在根本上對(duì)能源安全起到關(guān)鍵作用。綠氫促進(jìn)我國(guó)可再生能源高比例開發(fā)截至2020年底，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到9.34億千瓦，其中風(fēng)電裝機(jī)2.81億千瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)2.53億千瓦。同時(shí)我國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.2萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的比重達(dá)到29.5%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)15.9%,如期實(shí)現(xiàn)2020年非化石能源消費(fèi)占比達(dá)到15%的承諾。2020年習(xí)近平主席在氣候雄心峰會(huì)上發(fā)表重要講話，宣布我國(guó)2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。我國(guó)可再生能源迅猛發(fā)展的同時(shí)，可再生能源電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)不匹配，資源集中的“三北”地區(qū)受到外送通道建設(shè)滯后、本地消納能力不足的影響等制約凸顯。我國(guó)“三北”集中了全國(guó)60%以上的風(fēng)電和近50%的光伏發(fā)電裝機(jī)，但只占全國(guó)負(fù)荷比例32%,同時(shí)“西電東送”的10條特高壓線路送電量?jī)H為設(shè)計(jì)輸送量的40%,部分線路輸送比例不到20%,具備大規(guī)模、長(zhǎng)周期優(yōu)勢(shì)的氫儲(chǔ)能的發(fā)展有望破解在消納和外送瓶頸下的可再生能源開發(fā)困局。氫能是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳中和”的重要手段增加清潔電力的比例和促進(jìn)終端電氣化是我國(guó)各環(huán)節(jié)低碳轉(zhuǎn)型的主要手段，但是這兩者并不能解決所有的問題，特別是在有些難以通過電氣化深度減排的環(huán)節(jié)。如在工業(yè)(作為燃料或原料)和交通(如長(zhǎng)途貨運(yùn)、航運(yùn)和航空)部門使用氫氣和生物燃料等低碳燃料?？紤]到二氧化碳封存對(duì)地下構(gòu)造要求較高，且建造時(shí)間周期較長(zhǎng)，規(guī)?；捷^難評(píng)價(jià)，如通過捕捉的二氧化碳與綠氫合成氨、甲醇、乙醇等燃料和合成乙烯、丙烯、芳烴等有機(jī)材料，能有效降低二氧化碳或解決二氧化碳碳捕集后的規(guī)?；脝栴}。我國(guó)氫能發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)氫能發(fā)展現(xiàn)狀1、政策環(huán)境2019年氫能首次寫入《政府工作報(bào)告》,提出“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”;在2020年4月發(fā)布的《中華人民共和國(guó)能源法(征求意見稿)》將“氫能”納入能源范疇；2020年國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于2019年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告》,提出要制定國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃；在2020年9月國(guó)家五部委發(fā)布的《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》,國(guó)家采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的形式鼓勵(lì)符合條件的地區(qū)開展燃料電池汽車示范。2021年9月《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》里提出，要統(tǒng)籌推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展，推進(jìn)可再生能源制氫，加強(qiáng)氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)全國(guó)部分省市也出臺(tái)了一系列政策規(guī)劃和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的集群化發(fā)展。目前北京、上海、廣東、江蘇、山東、河南等超過四十多個(gè)省市紛紛出臺(tái)省市北京廣東上海河北河南江蘇浙江山東規(guī)劃年份2023年2025年2022年2023年2025年2021年2022年2025年2021年2025年2022年2022年2025年2030年產(chǎn)業(yè)規(guī)模85億240億1000億全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地100億150億100億500億完整產(chǎn)業(yè)鏈100億產(chǎn)業(yè)全面起步完整產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)燃料電池車3-530005-1010000首批氫能乘用車示范運(yùn)行10000弱加氫站37300產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈全覆菌產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋10家500020005000200008020503030建立氫能產(chǎn)業(yè)與大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)和智慧交通、新型智慧城市等新業(yè)志深度融合商務(wù)新型智慧生態(tài)體系。我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)自下而上的趨勢(shì)，氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)集中在廣東、江蘇、山東、浙江、上海等地。其中上海、北京和佛山通過整合本地優(yōu)勢(shì)資源，并和周邊地區(qū)進(jìn)行協(xié)同合作，逐步形成以上海為中心的長(zhǎng)三角氫能產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，以北京為中心的京津冀氫能產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，和以佛山為中心的珠三角氫能產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，這三個(gè)地區(qū)也是第一批燃料電池汽車城市群示范入選名單。除此之外還有以成都為中心的西南產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，以武漢為中心的中部產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)和山東產(chǎn)業(yè)據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2019年產(chǎn)氫量3342萬(wàn)噸。從生產(chǎn)原料看，主要包括煤炭、天然氣等化石能源以及工業(yè)副產(chǎn)氫。其中煤制氫產(chǎn)量達(dá)到2124萬(wàn)噸，占比63.5%;工業(yè)副產(chǎn)氫708萬(wàn)噸，占比21.2%;天然氣制氫460萬(wàn)噸，占比13.8%;電解水制氫產(chǎn)量約50萬(wàn)噸，占比不到1%。產(chǎn)能主要集中于西北、華北和華東地區(qū)，合計(jì)占比75%。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，我國(guó)多數(shù)氫氣用于合成甲醇、合成氨和石油煉化，少量作為工業(yè)燃料使用。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，從2019年氫氣終端消費(fèi)來看，合成氨是最大下游消費(fèi)領(lǐng)域，需求量占比32.3%,約1079萬(wàn)噸；27.2%,約910萬(wàn)噸；石油煉化與煤化工需求量占比24.5%。交通領(lǐng)域需求量占比<0.1%,可以忽略不計(jì)?！半p破”背景下我國(guó)氫能發(fā)展趨勢(shì) 由于氫能下游應(yīng)用場(chǎng)景的大幅擴(kuò)充，制氫領(lǐng)域?qū)?huì)快速發(fā)展。而可再生能源電解水制氫在整個(gè)過程中的無(wú)碳化，未來從平價(jià)上網(wǎng)還將發(fā)展到低于煤電上網(wǎng)電2020年，全球光伏發(fā)電競(jìng)價(jià)中標(biāo)電價(jià)屢破最低記錄，其中葡萄牙700MW光伏項(xiàng)目中標(biāo)電價(jià)達(dá)到1.32美分/KWH,2021年4月，沙特600MW的ALSHUAIBA光伏2020年全球中標(biāo)電價(jià)最低價(jià)(1.32美分/KWH)降低了21.2%。光伏電價(jià)在越來越多的國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)低于火電電價(jià)，成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的電力產(chǎn)品。與此同時(shí)可再生能源制氫是全球氫能發(fā)展最熱的環(huán)節(jié)，無(wú)論歐美對(duì)于海上風(fēng)電，POWER-TO-HYDROGEN(儲(chǔ)氫)是前景較為明朗的儲(chǔ)能方式。目前主要有兩種形式：第一種是將產(chǎn)生的電量通過海底電纜傳送至沿岸的電解槽，將水電解產(chǎn)生氫氣后儲(chǔ)存起來運(yùn)往各處；第二種是將電能傳送至海上油氣平臺(tái)，在油氣平臺(tái)將水電解后利用現(xiàn)有的天然氣管道將氫能傳送至陸地，目前該解決方案已被工業(yè)氣體生產(chǎn)商廣泛用于供應(yīng)化工和煉我國(guó)漳州也在積極探索“核光風(fēng)儲(chǔ)氫一體化”發(fā)展路徑，建設(shè)海上風(fēng)電制氫基地，發(fā)展氫燃料水陸智能運(yùn)輸裝備，形成“海上發(fā)電一制氫儲(chǔ)氫”的產(chǎn)業(yè)鏈。2021年我國(guó)首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)電試驗(yàn)樣機(jī)一“三峽引領(lǐng)號(hào)”正式下線，為海上風(fēng)電制氫提供了額外的思路。由于鋰電池本身的電能充放特點(diǎn)，電動(dòng)汽車在中短距離運(yùn)輸中適用性較高。相比之下，燃料電池車能量密度高，加注燃料便捷、續(xù)航里程較高，更加適用于長(zhǎng)途、大型、商用車領(lǐng)域，可有效解決商用貨車污染排放大等問題。未來有望形成燃料電池汽車與純電動(dòng)汽2021年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)(2021年)》。年報(bào)顯示，2020年，全國(guó)貨車一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化物46.0萬(wàn)噸、517.8萬(wàn)噸、5.8萬(wàn)噸，占汽車排放總量的29.8%、26.6%、84.3%、90.9%,是道路交通中綜合根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》的規(guī)劃，到2030-2035年燃料電池汽車將達(dá)到100萬(wàn)輛左右，以客車和城市物流車為切入領(lǐng)域，逐步推廣至載重量大、長(zhǎng)距離的中重卡、牽引車、港口拖車及乘用車。在隨后五部委出臺(tái)的《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》的政策中，再次明確了重點(diǎn)推動(dòng)中遠(yuǎn)途、中重目前國(guó)內(nèi)超過20家汽車制造商推出燃料電池重卡，車型包含各類環(huán)衛(wèi)和工程車輛，主流的燃料電池公司都已推出大功率電堆及系統(tǒng)，同時(shí)成本下降顯著；港口牽引和運(yùn)輸、城際貨運(yùn)和物流、礦石和渣土運(yùn)輸、工程建筑和城市環(huán)衛(wèi)等多種場(chǎng)景的應(yīng)用已全面開展探索。航運(yùn)業(yè)是溫室氣體主要排放源之一，零排放的燃料電池技術(shù)應(yīng)用于船舶被普遍視為一種有效的解決方案，目前包括挪威、日本、加拿大、荷蘭、法國(guó)、德國(guó)等2018年，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)船舶大氣污染物排放控制區(qū)實(shí)施方案的通知》,全面擴(kuò)大我國(guó)沿海和內(nèi)河水域船舶大氣污染物排放控制區(qū)范圍，我國(guó)對(duì)船舶的排放日趨嚴(yán)格。我國(guó)東部沿海位列世界十大港口的就占7席，2019年年底，全國(guó)擁有水上運(yùn)輸船舶13.16萬(wàn)艘，我國(guó)船舶排放的NOX、PM(顆粒物)和HC占非道路移動(dòng)源排放的比例分別為28.2%、24.2%和19.8%,未來船舶和港口等低碳化勢(shì)在必行。2021年7月，國(guó)家海事局組織制定了《氫燃料動(dòng)力船舶技術(shù)與檢驗(yàn)暫行規(guī)則(征求意見稿)》,面向社會(huì)公零碳中國(guó)氫能114“雙碳”背景下我國(guó)氫能發(fā)展趨勢(shì)化劑碳中和大背景下，氫能在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中的作用和定位主要包括：實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效可再生能源消納；在不同行業(yè)和地區(qū)間進(jìn)行能量分配；充當(dāng)能源緩沖載體，提高能源系統(tǒng)韌性；降低交通運(yùn)輸過程中的碳排放；降低工業(yè)用能領(lǐng)域的碳排放；代替焦炭用于冶金交通在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，氫能不僅應(yīng)用于燃料電池車，目前正向其他交通運(yùn)輸領(lǐng)域擴(kuò)展，例如氫燃料電池船舶，氫燃料電池飛機(jī)。到2050年，氫燃料電池船舶與氫燃料電池飛機(jī)的氫氣需求將會(huì)遠(yuǎn)超氫燃料電池車對(duì)于氫氣的需求。到2050年，隨著氫燃料電池的技術(shù)突破與規(guī)模效應(yīng)帶來的成本下降，由于氫燃料電池續(xù)航能力強(qiáng)、低溫適應(yīng)能力強(qiáng)、能源補(bǔ)給時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，不僅氫燃料電池車的滲透率將快速上升，其他交通運(yùn)輸領(lǐng)儲(chǔ)能(氫儲(chǔ))隨著可再生能源發(fā)電在發(fā)電側(cè)占比逐漸增大，其隨機(jī)性、間歇性、能量密度低等特點(diǎn)，會(huì)加劇電力系統(tǒng)供需兩側(cè)的雙重波動(dòng)性與不確定性，系統(tǒng)調(diào)峰難度大。在此場(chǎng)景下，儲(chǔ)能迎來發(fā)展機(jī)遇。氫能兼具清潔二次能源與高效儲(chǔ)能載體的雙重角色，是實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)?？缂竟?jié)儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)淖罴颜w解決方案。目前我國(guó)依舊存在棄風(fēng)、棄光等問題，利用富余的可再生能源電解水制氫，再將氫能運(yùn)輸至能源消費(fèi)中心轉(zhuǎn)化為電能利用，可以有效解決可再生能源不穩(wěn)定及運(yùn)輸發(fā)電燃料電池分布式發(fā)電是氫能除了交通領(lǐng)域應(yīng)用之外最大的應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)美國(guó)能源部報(bào)告，若以質(zhì)量為基礎(chǔ)，氫燃料電池能量密度幾乎是汽油的三倍。目前全國(guó)和韓國(guó)分別具有超過500MW和超過300MW的裝機(jī)規(guī)模，其單機(jī)功率幾乎都在100KW以上。日本已安裝超過35萬(wàn)臺(tái)的家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)，700W是多數(shù)的功率配置。我國(guó)在燃料電池分布式發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用非常少，僅有百臺(tái)級(jí)小功率通信基站備用電源應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)及一些示范項(xiàng)目，技術(shù)和商業(yè)模式尚不成熟。隨著科技部“氫進(jìn)萬(wàn)家”項(xiàng)目的推進(jìn)，燃料電池分布式發(fā)電將得到規(guī)模化示范，技術(shù)和商業(yè)模式會(huì)得到進(jìn)一步能源互聯(lián)網(wǎng)是以清潔能源為基礎(chǔ)，通過多能互補(bǔ)、信息傳遞、智能管控等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)的協(xié)同與平衡，具有清潔化、智能化、便捷化等有點(diǎn)，是未來能源發(fā)展的理想形式。氫能具有來源廣、熱值高、無(wú)污染的優(yōu)勢(shì)，且具備長(zhǎng)周期儲(chǔ)存和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，可作為能量源、能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換媒介在能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中發(fā)揮重要作用。能源互聯(lián)網(wǎng)的重要內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)的深度耦合和互聯(lián)互通，氫能在發(fā)電、供熱及儲(chǔ)能等方面的優(yōu)勢(shì)將推動(dòng)氫能作為重要的分布式能源和能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，并能極大提高能源互聯(lián)網(wǎng)能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)化的靈活性和操作彈性，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)能源系統(tǒng)的清潔化和智冶金目前的煉鋼企業(yè)大都采用通過燃燒焦炭提供還原反應(yīng)的高爐煉鐵技術(shù)，因此鋼鐵行業(yè)碳排放量大，污染嚴(yán)重。截至2020年，我國(guó)鋼鐵企業(yè)平均噸鋼碳排放量為1765公斤。采用基于天然氣的煉鐵工藝，可以將噸鋼碳排放降至940公斤；而使用80%的氫氣和20%的天然氣則可以降至437公斤；如果完全使用氫氣煉鋼，則可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。國(guó)內(nèi)外氫能煉鋼應(yīng)用案例包括瑞典鋼鐵HYBRIT項(xiàng)目、薩爾茨吉特SALCOS項(xiàng)目和奧鋼聯(lián)H2FUTURE項(xiàng)目、河鋼集團(tuán)與卡斯特蘭“雙碳”背景下我國(guó)氯能發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)粗鋼產(chǎn)量超過世界產(chǎn)量50%,90%以上的粗鋼由占到我國(guó)總消耗量的17%。利用綠氫的氫冶金技術(shù)，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的終極方向。目前河鋼已經(jīng)在國(guó)內(nèi)率先開啟了氫冶金工程建設(shè)，寶武鋼鐵、河北化工氫氣在現(xiàn)代工業(yè)中主要應(yīng)用于石油領(lǐng)域的煉油和化學(xué)工業(yè)的主要原料。全球每年在工業(yè)領(lǐng)域消耗的氫氣量石燃料品質(zhì)，必須對(duì)其進(jìn)行精煉，如烴的增氫、煤的氣化、重油的精煉等，這些過程都需要消耗大量的氫氣。在化工業(yè)中，制備甲醇和合成氨均需要?dú)錃庾鲈希绕涫呛铣砂钡挠脷淞孔畲?。未來工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用將主要在氫能煉鋼、綠氫化工和天然氣摻氫三大場(chǎng)如今的化工業(yè)建立在碳?xì)浠衔镏?，碳?xì)浠衔锛缺挥米髟希灿米髂茉?。在鋼鐵業(yè)同樣如此，焦炭同樣是原料又是能源，造成這兩個(gè)行業(yè)無(wú)法依靠清潔電力實(shí)現(xiàn)深度的脫碳，利用綠氫就尤為關(guān)鍵。通過綠氫能夠合成最終構(gòu)成化工業(yè)二氧化碳排放量一半以上的9個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品(氯、氨/尿素、甲醇、乙烯/丙烯、苯/甲苯/二甲苯)。中石化、中石油等為代表的石油化工央企，東華能源、寶豐能源等為代表的民營(yíng)化工上市建筑目前，以日本、韓國(guó)、歐洲為代表正在應(yīng)用戶用燃料電池裝置，日本應(yīng)用居多，為建筑發(fā)電的同時(shí)，產(chǎn)生余熱用于供暖、洗浴熱水。我國(guó)目前技術(shù)路徑尚不清晰，因人口密度大，管道系統(tǒng)復(fù)雜，用能特點(diǎn)不同氫氣可以與天然氣混合使用，未來是少數(shù)能與天然氣競(jìng)爭(zhēng)的低碳能源方案之一。通過與天然氣混合 (<20%),借助基于燃?xì)廨啓C(jī)或燃料電池的電熱聯(lián)產(chǎn)化石燃料CHP。低百分比的氫氣可以安全地混合到現(xiàn)有的天然氣網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)需對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施或設(shè)備進(jìn)行重大調(diào)整。基于1.5攝氏度目標(biāo)，根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)(HYDROGENCOUNCIL)預(yù)測(cè)，至2050年，10%的建筑供熱，8%的建筑供能將由氫氣提供，每年可減少700MT二氧化碳。05氫能發(fā)展面臨的的關(guān)鍵問題氧能發(fā)展面臨的的關(guān)鍵問題 氫能發(fā)展面臨的的關(guān)鍵問題氫能作為一種戰(zhàn)略新興能源，需要重新建立一條除石油、天然氣、電力之外的第四種能源支撐體系。目前氫能發(fā)展已不僅限于交通領(lǐng)域，而是涉及到傳統(tǒng)石化能源、可再生能源、新型化工、低碳交通、低碳建筑、規(guī)?；瘍?chǔ)能等領(lǐng)域的大氫能概念，需上升為國(guó)家與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)亟需出臺(tái)正式的、從能源角度定位的、國(guó)家層面的氫能中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。統(tǒng)籌規(guī)劃，另一方面可以保障氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的連續(xù)性。穩(wěn)定性：是指由于可再生能源的波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性的特性而帶來的對(duì)制氫設(shè)備耐久性和制氫產(chǎn)能穩(wěn)經(jīng)濟(jì)性：是指可再生能源制氫的成本能夠匹配化石能源制氫的成本，這樣才能具備綠氫下游市場(chǎng)真正商業(yè)化的潛力。局部?jī)?yōu)勢(shì)地區(qū)的光伏電價(jià)并不代表普遍價(jià)格，廢棄的電力在用于水電解制氫時(shí)也并非意味著零成本，成本較低的堿性水電解制氫需要在特定的條件下才能具備一定的經(jīng)濟(jì)性，而純水PEM電解制氫目前況的穩(wěn)定性，提升電解的效率和突破核心材料的國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)堿性電解槽技術(shù)成熟，國(guó)產(chǎn)化水平高，對(duì)比國(guó)外具備明顯成本優(yōu)勢(shì)，PEM水電解槽技術(shù)與國(guó)外存在一定差距，單機(jī)功率較低，部分核心材料依賴進(jìn)口，固體氧化物水電解槽采用水蒸氣電解，高溫環(huán)境我國(guó)發(fā)展氫能最大的挑戰(zhàn)在氫的儲(chǔ)運(yùn)，特別是長(zhǎng)距離、大容量、低成本的儲(chǔ)運(yùn)。目前我國(guó)氫能應(yīng)用區(qū)域主要集中在東南沿海地區(qū)，遠(yuǎn)離三北地區(qū)等綠氫氫源低成本的儲(chǔ)運(yùn)手段和技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，大規(guī)模的目前我國(guó)氫氣的儲(chǔ)運(yùn)主要以20MPA高壓長(zhǎng)管拖車高壓氣態(tài)運(yùn)輸方式為主，運(yùn)輸能量密度較低，單車運(yùn)氫量約350KG,充裝和卸載時(shí)間約4-5個(gè)小時(shí)，適合150KM內(nèi)短距離運(yùn)輸，在氫資源豐富且用氫規(guī)模較小的情況下可滿足短期需求，但隨著用氫體量放大，這種模式將不可持續(xù)。提高高壓輸氫長(zhǎng)管壓力至45MPA或50MPA是一種較快能實(shí)現(xiàn)的方式，另外液氫儲(chǔ)運(yùn)適合較大規(guī)模的儲(chǔ)運(yùn)，但整個(gè)體系的建立和驗(yàn)證尚需時(shí)間。管道輸氫是“西氫東輸”最理想的方式，但需要供需雙方實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、穩(wěn)定化，需要國(guó)家重點(diǎn)投資建設(shè)。2019年底國(guó)內(nèi)建成加氫站約60座，2020年底國(guó)內(nèi)建成加氫站128座，躍居全球第二，到2021年9月，國(guó)內(nèi)加氫站已近190座，同時(shí)還有超過100座加氫站在建中，國(guó)內(nèi)的加氫站增速和總數(shù)位居全球第一，但加氫站建氫氣目前仍然作為?；饭芾?，其危險(xiǎn)性被擴(kuò)大化，加氫站主管部門仍未明確，審批流程不清晰，也沒2已建成的加氫站中，嚴(yán)重缺乏真正2具備商業(yè)化能力的大容量加氫站，多數(shù)站點(diǎn)均為內(nèi)部實(shí)驗(yàn)站，無(wú)法對(duì)3國(guó)內(nèi)車載高壓氫瓶中仍以35MPA碳纖3維纏繞Ⅲ型瓶為主流，適用于重卡和乘用車輛的70MPA加氫站數(shù)量稀少，與歐美日采用的70MPA壓力標(biāo)準(zhǔn)有較加氫站建設(shè)成本高昂，日加注能力和日加注率的不足，導(dǎo)致盈利能力嚴(yán)重不足，整個(gè)加氫站投資、建5、用氫格局需要厘清測(cè)，到2050年我國(guó)綠氫需求量達(dá)到8100萬(wàn)噸，其中用于原料的氫氣(煉化、合成、煉鋼等)是應(yīng)用大頭。如果全部用光伏電解水制氫來滿足市場(chǎng)需求，光伏裝在氫能交通應(yīng)用中，燃料電池汽車仍存在技術(shù)路線風(fēng)險(xiǎn)。過去十年及未來的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，鋰電池電動(dòng)汽車仍是國(guó)家重點(diǎn)的支持方向，保有量超過600萬(wàn)輛，鋰電池技術(shù)正在朝著高能量密度發(fā)展、長(zhǎng)續(xù)航里程、短充電時(shí)間方向發(fā)展。燃料電池汽車如果不能在短期內(nèi)形成規(guī)模效應(yīng)和合理的商業(yè)模式，將會(huì)面臨被鋰電池?cái)D壓06氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議氧能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議可再生能源+電解水制氫模式潛力較大，除了可以有效地消納風(fēng)電、光伏等不穩(wěn)定電力，實(shí)現(xiàn)富余波谷儲(chǔ)能，并且副產(chǎn)綠色環(huán)保、高價(jià)值的氫氣和氧氣，可以作為綠色原材料進(jìn)入后續(xù)的甲醇、合成氨等產(chǎn)業(yè)。隨著我國(guó)新能源發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)，電解水制氫的成本將會(huì)建議將冶金、化工等高耗能企業(yè)或生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到西北、東北、華北、西南等可再生能源資源稟賦豐富地區(qū)，利用沙漠、荒漠、戈壁灘等荒地資源建設(shè)大規(guī)?；傲闾脊S”,通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、多能互補(bǔ)配合水電解制氫，有效解決耗能企業(yè)的清潔能源供給，同時(shí)解決可再生能源大規(guī)模消納儲(chǔ)存問題，同時(shí)副產(chǎn)的綠氫就地保障工業(yè)氫氣需求，大力發(fā)展綠色冶金、綠色化工，助力最難減碳的鋼鐵、化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和。2020年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局首次將氫氣納入能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表中，各地方加氫站管理?xiàng)l例中也多以燃?xì)夤芾項(xiàng)l例作為管理標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)部門應(yīng)加緊研究、盡快建立有效的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，科學(xué)分析燃料電池用氫的安全性，確定安全合理的氫管理模式，最終把氫能納入國(guó)家能源戰(zhàn)略體系?？蓞⒖冀梃b歐美等國(guó)經(jīng)驗(yàn)，將氫能作為能源管理而非?；诽幚怼Ｔ谥贫ㄐ碌陌l(fā)展規(guī)劃過程中，盡快破除制約氫能和燃料電池汽車發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)障礙氫能裝備和核心部件方面是我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最主要的短板，存在明顯卡脖子環(huán)節(jié)，進(jìn)口依賴較高。在氫能儲(chǔ)運(yùn)加方面，高壓儲(chǔ)氫瓶用高強(qiáng)度碳纖維材料、瓶口組合閥亟待突破，低溫液氫的全套裝備幾乎都缺乏成熟的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品，加氫