氫能源助力如何實(shí)現碳中和-清潔能源-綜合智慧能源-地大熱能

氫能源助力如何實(shí)現碳中和，2021年，“碳達峰”和“碳中和”在兩會(huì )上作為中國的戰略目標，首次被寫(xiě)入政府工作報告，彰顯了中國堅持走低碳發(fā)展道路的決心。氫能作為一種綠色環(huán)保能源也遇到了前所未有的發(fā)展機遇。中國氫能聯(lián)盟數據顯示，2018年中國氫氣產(chǎn)量約為2,100萬(wàn)噸，占終端能源總量的2.7%；預計到2030年和2050年，需求量分別將達到3,500萬(wàn)噸和6,000萬(wàn)噸，終端能源占比分別達5%和10%以上。

氫能源是傳統能源和新能源的互聯(lián)媒介，有望成為未來(lái)能源消費的主體。氫能源是支撐未來(lái)能源清潔轉型的二次能源，也是實(shí)現電力、熱力、液體燃料等各種能源品種之間轉化的媒介。當前能源體系主要由電網(wǎng)、熱網(wǎng)、油氣管網(wǎng)共同構成，憑借燃料電池技術(shù)，氫能可以在不同能源網(wǎng)絡(luò )之間進(jìn)行轉化，可同時(shí)將可再生能源與化石燃料轉化成電力和熱力，也可通過(guò)逆反應產(chǎn)生氫燃料替代化石燃料或進(jìn)行能源存儲，從而實(shí)現不同能源網(wǎng)絡(luò )之間的協(xié)同優(yōu)化。

氫能作為儲能介質(zhì)能夠橫跨電力、供熱和燃料三個(gè)領(lǐng)域，促使能源供應端融合，提升能源使用效率，其應用模式可以抽象為以下三個(gè)方面：
1、電能到電能的轉換：電解制氫實(shí)現電能向氫能的轉化，必要時(shí)氫能可通過(guò)燃料電池再次轉化為電能。
2、電能到燃氣的轉換：電解制氫后，將氫氣直接混入天然氣管道，或者合成甲烷后混入天然氣管道;混合天然氣在終端作為燃料提供熱能。
3、電能到燃料的轉換：電解制氫后，氫氣作為燃料電池車(chē)的燃料，為汽車(chē)提供動(dòng)力。而氫能作為能源載體的具體應用模式涉及新能源制氫補充發(fā)電、燃料電池汽車(chē)、分布式發(fā)電等領(lǐng)域。


所以氫能的應用場(chǎng)景具有很強的多樣性，如未來(lái)能夠形成電力、供熱和燃料相互交叉的應用網(wǎng)絡(luò )，將大幅降低其使用成本。

盡管發(fā)展前景光明，但氫能的技術(shù)路線(xiàn)仍不夠成熟，許多技術(shù)難題有待解決，離大規模市場(chǎng)化還有很長(cháng)一段路。為了促進(jìn)市場(chǎng)在未來(lái)十年真正起飛，中國需要借鑒歐洲市場(chǎng)的經(jīng)驗，在以下多個(gè)方面采取行動(dòng)：

1、戰略引領(lǐng)：盡快推出國家層面的氫戰略和路線(xiàn)圖，以實(shí)現碳中和、碳達峰為原則，確立氫能在長(cháng)期能源戰略中所應發(fā)揮的作用，設定明確的階段性目標，引導和鼓勵氫能源的廣泛應用和可持續發(fā)展，加快中國能源結構調整的步伐，實(shí)現市場(chǎng)起飛。
2、降本增效：提高低碳氫的成本競爭力，一方面鼓勵和推進(jìn)光電風(fēng)儲示范項目建設，加大可再生能源在氫氣生產(chǎn)中的比重，從而實(shí)現制氫的規模效益，降低低碳氫的生產(chǎn)成本；另一方面，加大公共資金對氫能技術(shù)研發(fā)的投入，同時(shí)鼓勵和吸引企業(yè)積極開(kāi)展創(chuàng )新，實(shí)現燃料電池、氫燃料、電解槽和配套設備等的降本增效。
3、需求挖掘：積極探索煉化、鋼鐵、交通運輸等重點(diǎn)行業(yè)內的脫碳機會(huì )，并通過(guò)創(chuàng )新刺激需求；同時(shí)鼓勵在能源生產(chǎn)和工藝流程轉型過(guò)程中逐步加大以藍氫或低碳氫作為燃料和原料的占比，為實(shí)現低碳氫的廣泛應用奠定基礎。
4、協(xié)作共贏(yíng)：推進(jìn)跨行業(yè)協(xié)作和國際合作，尤其是在標準體系建設、先進(jìn)技術(shù)和最佳實(shí)踐分享、基礎設施建設等領(lǐng)域，實(shí)現氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的不斷發(fā)展和完善；同時(shí)通過(guò)融資模式創(chuàng )新，以風(fēng)險共擔、利益共享的形式，打消先行者的顧慮，鼓勵私營(yíng)領(lǐng)域加大對氫能源領(lǐng)域的投資。

在正確的引導和扶持下，剛起步的低碳氫市場(chǎng)有望在2030年迎來(lái)爆發(fā)和騰飛，并在十年內變得具有成本競爭力。全球許多國家都制定了雄心勃勃的綠氫計劃，而中國憑借豐富的可再生能源、水資源等獨特優(yōu)勢，具備引領(lǐng)低碳氫經(jīng)濟的機會(huì )。通過(guò)抓住綠氫產(chǎn)業(yè)機遇，中國政府和企業(yè)能夠在脫碳大趨勢下奠定經(jīng)濟增長(cháng)的基礎，并在低碳發(fā)展領(lǐng)域內建立起持續的影響力。