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2030年氢能需求高达2亿吨!《全球能源部门2050年净零排放路图》发布!-凯发登录首页

2022-03-29 来源:国际能源署 浏览数:130

近日,国际能源署发布中文版《全球能源部门2050年净零排放路图》(以下简称“路线图”)。根据路线图指示的未来发展目标内容显示“工业、交通运输和建筑物领域的减排需要更长时间。要想实现工业领域2050 年减排 95% ,就需要大力建设新的基础设施。2030年起,每月需要为10座重工业工厂配备ccus,建造3座新氢能工厂, 并在工业场所增加2吉瓦电解槽制氢能力。”

 近日,国际能源署发布中文版《全球能源部门2050年净零排放路图》(以下简称“路线图”)。根据路线图指示的未来发展目标内容显示“工业、交通运输和建筑物领域的减排需要更长时间。要想实现工业领域2050 年减排 95% ,就需要大力建设新的基础设施。2030年起,每月需要为10座重工业工厂配备ccus,建造3座新氢能工厂, 并在工业场所增加2吉瓦电解槽制氢能力。”
 
这是因为,到 2050 年,全球路上行驶的汽车均为电动车或燃料电池车。在电力无法容易或经济地满足能源需求的情况下,有必要发展低排放燃料。
 
化石能源需向氢能转型
 
根据路线图的要求,净零排放情景中,氢能利用方面最初关注的重点是:在不需要立即建立新的传输和配送基础设施的情况下,从现有的化石能源转向低碳氢能。
 
 
路线图预测:全球氢能使用量将从2020年的不足9000万吨扩大到2030年的超过2亿吨;低碳氢的占比将从2020年的10%上升到2030年的70%。
 
氢能与天然气的结合程度会加深,路线图认为:2030 年,全球氢气平均混合比例为 15%(以体积计),这将使来自天然气消费的二氧化碳排放量减少约 6%。
 
超1500万辆氢燃料电池车将上路
 
路线图分析认为,当前制氢、储氢成本较高的问题或将在未来得到缓解。氢能的发展将促进电解制造能力的迅速扩大和新建氢能运输基础设施的同步发展,从而推动电解技术和储氢(特别是在盐穴中) 的成本迅速降低。
 
正因如此,在交通领域,氢燃料电池车也将大行其道,根据路线图预测:“在2030年前将有超过1500万辆氢燃料电池汽车上路。”
 
 
路线图提出:“2030 年后所有部门都将迅速扩大低碳氢的使用。在电力部门,氢和氢基燃料为电力系统的灵活性提供了重要的低碳能源,实现的方式主要是对现有的燃气发电能力进行氢共燃改造,也包括对燃煤电厂进行氨共燃改造。虽然此类燃料在 2050 年发电总量中的比例只有2%左右,但却需要非常大量的氢,并将使电力部门成为氢能需求的重要推手。在交通运输方面,净零排放情景中2050年氢能将满足卡车燃料用量的约三分之一。
 
电解水制氢的份额将不断增加,在2050年将占总产量的60%。电解装置由电网电力、拥有优良可再生资源地区的专用可再生能源和其他低碳能源(如核电)提供动力。
 
2050年,氢将满足交通领域能源需求的28%
 
从路线图对于氢能未来的地位描述可以发现,氢对于实现能源领域的二氧化碳减排至关重要。路线图认为:2050 年,氢基燃料将满足交通运输能源需求的另外28%。低碳氢和氢基燃料在全球终端能源使用总量中的份额之和将在2050年达到13%。氢和氨还将为具备灵活性的电力系统提供重要的低排放能源,并在2050年贡献发电总量的 2%,这足以使电力部门成为驱动氢需求的重要力量。
 
 
净零排放情景下, 氢的需求量和生产路线都将发生根本性变化。2050 年的需求量将增加近五倍,达到5.3亿吨,其中一半用于重工业(主要是钢铁和化学品生产)和交通运输部门;30%转化为其他氢基燃料,主要包括用于航运和发电的氨、用于航空的合成煤油, 以及混入燃气管网的合成甲烷;17%用于燃气发电厂,以平衡太阳能光伏和风力发电的增加, 并提供季节性储存。到2050 年,氢基燃料总体将占全球终端能源需求的 13%
 
当务之急到底是什么?
 
路线图给予未来氢能产业在全球零碳发展的过程非常大的期许,那么要实现如此远大的目标,当务之急是什么?
 
路线图认为:当务之急应是政府对发展低碳氢产业的机会和挑战进行评估,将其纳入国家氢战略或路线图。将需要决定是在国内通过低碳电力水电解制氢、通过燃气结合 ccus制氢、或两者皆用,还是依赖进口的氢基燃料。沿着氢供应链建立技术领导地位,有助于创造就业机会、刺激经济增长。
 
在未来十年里,将需要决定降低低碳制氢成本的最佳方式。在已有大量氢需求的应用中推动低碳制氢的一种可能方式是:替换工业和炼油业中现有氢生产使用的燃料,以低碳氢取代无减排措施的化石燃料。
 
 
差价合约等金融支持工具,可以帮助弥补目前低碳氢生产与现存无减排措施化石燃料生产之间的成本差距。还需要决定扩大氢规模的最佳方式。工业港口可能是一个很好的起点,因为它们可以获得海上风电或二氧化碳储存等形式的低碳氢气供应。工业港口还提供机会促进港口相关的氢能新用途,例如航运和运货卡车,并且可能成为国际氢贸易网络的最早一批节点。
 
要进行氢贸易,就需要制定方法来确定不同制氢路线的碳足迹,并落实来源保证和低碳氢(和氢基燃料)认证制度。扩大低碳氢生产规模、触发成本降低的另一个早期途径是:将氢气混入现有的燃气管网。有益的配套措施包括对安全标准进行国际协调、对燃气网络中氢气的允许浓度制定国家法规,以及采用氢混入配额或低排放燃料标准。
 
在技术可行、天然气需求下降的情况下,对现有燃气管道进行再利用,将氢气运输连接到大型氢需求中心,可以带来成本低、成效高的机会,为推动氢气新基础设施的开发提供原动力。
 
以净零排放情景所要求的速度开发氢基础设施,将涉及价值链上生产、运输、需求等环节的大量投资风险,包括制氢技术、低排放发电和二氧化碳的运输和储存。政府和地方当局可以协调各利益攸关方的规划进程,发挥重要作用;直接公共投资或政府和社会资本合作有助于开发必要的氢能共享基础设施;国际合作和跨境举措可以帮助分担投资负担和风险,从而促进大规模部署。

【延伸阅读】

阅读上文 >> 中车自主研制的首套大功率氢燃料电池系统装车验证
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