氢能行业发展现状及驱动力有哪些?

氢能行业发展现状及驱动力有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/07/28 08:49

零碳绿色能源,脱碳目标驱动需求。

1.氢能:零碳绿色能源,新老能源的连接媒介

氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的高热值 二次能源,在当前传统化石能源面排碳排压力增加,全球面临能源转型 的背景下重要性持续提升。随着可再生能源的发展,LCOE 度电成本的 逐低,通过可再生能源进行低成本绿氢制备替代灰氢已经成为大势所趋。 氢能发展符合能源发展的必然规律。复盘人类能源利用史,即是碳和氢 元素的综合利用历史,是从高碳比例能源向低碳比例能源转变的过程。 人类用能形态从最初的薪柴到化石燃料,能源形态发生改变,产生第一 次能源革命,随后热力向电力的转变带来产品形态的改变产生二次能源 革命。而今天第三次能源革命则带来风光等可再生能源向电力-氢能-储 能-化学品的变化带来能源形态和产品形态的变化。氢能则是实现能源真 正零碳排放的最终路径,被誉为“终极能源”。

氢能兼具能源和化工熟悉,氢能是连接传统能源和新能源,摆脱地域资 源约束的理想媒介。氢兼具能源属性和原料属性。当前第三次能源革命, 碳、氢、电是 3 个重要的基本单元。碳元素、碳氢化合物可作为化工原 料,电力、氢能作为能源提供社会需求的动力。通过大规模可再生能源 制氢一方面可以作为化工生产的原料生产合成氨、合成甲醇,氢也在煤 化工、钢铁等行业应用广泛。另一方面也可以通过储存的方式作为能源 存储的方式。氢实现了原料和能源的跨界,构建起传统能源和新能源之 间耦合的通道,成为推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源 大规模发展的理想媒介。

2.驱动力:多重要素驱动氢能行业发展

2.1.驱动力1:“碳中和”目标、碳税法案陆续落地加速脱碳

碳中和的目标推动氢能加速发展。为达到 2016 年《巴黎协定》提出的在 本世纪中叶前努力将全球温度控制较前工业化时期温度上升幅度限制 在1.5℃的目标,碳中和已经成为全球的共同愿景和一致行动。目前全球 已有包括欧盟、英国、加拿大、日本等多个国家和地区超过 130 个国家 和地区提出了“碳中和”或“零碳”目标且大部分计划在 2050 年实现。中国 也提出自己的“碳中和”目标,即氧化碳排放力争 2030 年前达到峰值, 2060 年前实现碳中和。通过氢能实现深度脱碳是实现碳中和的必然选择。

欧盟 CBAM征税或大幅推进国内各行业碳减排进程。欧盟碳边境调节 机制(CBAM)协议(也称碳关税)通过加速推进中国“碳中和”进程。 2023 年 2 月 9 日,欧洲议会环境、公共卫生和食品安全委员会(ENVI) 正式通过了欧洲碳边界调整机制(CBAM)协议,CBAM 协议预计于 2023 年 10 月 1 日生效。CBAM 当前还需要跟欧洲理事会进行谈判和批准和 等待 4 月份欧洲议会最终通过。 CBAM 将按照委员会的提议涵盖钢铁、水泥、铝、化肥和电力,并扩展 到氢气、特定条件下的间接排放、某些前体以及一些下游产品,例如螺 钉和螺栓以及类似的物品铁或钢。新的协议扩大加入氢气(欧盟很多国 家把绿氢纳入脱碳主要燃料,而非欧盟国家主要是用煤炭生产灰氢)、若 干化学前驱物、一些钢铁下游产品(例如螺丝、螺栓等),以及在特定条 件下的范畴二间接排放。

我国是欧盟第一大贸易伙伴和最大商品进口来源国,受欧盟隐含碳税影 响大。我国出口欧盟的中间产品中 80%的碳排放来自金属、化学品和非 金属矿物,属于欧盟碳市场高泄露风险部门,一旦纳入碳边境调节会对 出口产生巨大影响。基于 2015-2019 年数据统计,我国出口受影响的贸 易额将占出口欧盟总额 12%,约 427.5 亿美元。其中石油化工和钢铁两 者合计贸易出口分别占受影响贸易额的 27%,受影响较大。化工和钢铁行业减碳势在必行。我国碳减排压力大任务重。从总量来看,中国是全球碳排放第一大国, 根据(BP)发布的《世界能源统计年鉴(第 70 版)》统计数据显示,2020 年,亚太地区碳排放量占全球总排放量的一半以上,合计占比达 52%。 2020 年,我国能源消费总量为 49.8 亿吨标准煤,能源相关的 CO2 排放 量约 99 亿吨,占全球比例为 30.7%,是北美地区的一倍。

2.2.驱动力2:氢能是传统企业转型升级的抓手

以钢铁、水泥、工业制造业是碳排放大户面临压力。2020年我国单位GDP 能耗为 3.4 吨标准煤/万美元,单位 GDP 碳排放量为 6.7 吨 CO2/万美元, 均远高于世界平均水平及美国、日本、德国、法国、英国等国家。其中 石化化工、煤化工、钢铁、有色冶炼、水泥等工业制造业合计碳排放占 比 29%。氢作为能源,更是重要的载体,实现传统化石能源与可再生能源的连接, 实现两者平稳过渡。在双碳目标和 ESG 背景下以传统企业为主的电力、 交通、建筑、工业企业陆续通过布局氢能加速绿色低碳转型。工业领域 的氢冶金,化工行业的绿氢耦合,电力领域的天然气官网掺氢,园区领 域热电联供成为各传统企业布局方向。绿氢,作为能源载体和物料起始 的小分子,已经开始在能源和石油化工两条路线进行渗透,将来将成为 替代煤炭石油天然气等化石能源,作为未来无碳循环物料和能源体系的 基石。

2.3.驱动力3:发展氢能符合我国保障能源安全的发展方向

2020 年 12 月国务院新闻办公室 21 日发布《新时代的中国能源发展》白 皮书提出走新时代能源高质量发展之路,并提出新时代的中国能源发展 要贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略,,围绕推动能源消费革命、 能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命,全方位加强国际合作, 实现开放条件下能源安全。同时,党的二十大报告指出,要“以新安全格 局保障新发展格局”。能源是保障社会发展和国家安全的重要物质基础, 保障能源安全是发展的底线。地缘冲突背景下能源波动性加剧,能源安全重要性凸显。2022年的俄乌 地缘冲突,全球公共卫生事件等综合因素导致全球能源市场出现供需错 配,全球能源市场波动加剧。能源安全重要性凸显。当前我国主要能源 石油和天然气大量依赖进口,2022 年石油和天然气对外依赖度 71.2%和 40.2%,高依赖度始终是国内能源供应格局所面临的挑战。

可再生能源的发展符合能源安全大方向。“十四五”期间,可再生能源发 电量取得新突破,根据国家能源局数据,2022 年国内风电光伏发电量首 次突破 1 万亿千瓦时,达到 1.19 万亿千瓦时,同比增长 21%,占全社会 用电量的 13.8%,同比提高 2 个百分点,可再生能源整体发电量达到 2.7 万亿千瓦时,占全社会总用电量 31.6%,较 2021 年提升 1.7%。

构建可再生能源——氢能产业链助力实现能源自主可控:风电、光伏等 可再生能源不可避免的存在间歇性大,季节性强,波动性高的特点,这 些特点给电网调峰填谷造成挑战。通过可再生能源电解水制氢的方式可 以促进大规模可再生能源整合发电,能源消纳,并在跨地区能源分发, 新增能源弹性缓冲,工业能源脱碳化等 7 个领域发挥重要作用。2023 年 3 月国家发改委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》首 次明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,同时确立工业副产氢 和可再生制氢就近利用的氢能利用体系。确立 2025年可再生能源制氢 量达到 10-20 万吨/年,实现 CO2 减排 100-200 万吨/年的,2023 年形成 多元化氢能应用生态的目标。

参考报告

氢能源行业专题研究:绿氢,从0到1,构建新老能源绿色纽带.pdf

氢能源行业专题研究:绿氢,从0到1,构建新老能源绿色纽带。国内氢气年产量超3300万吨,化工行业是需求大户:根据中国煤炭行业协会数据,2021年国内氢气产量约3342万吨,其中炼化、煤化工、合成甲醇以及合成氨需求占比达到85%以上。氢气是合成氨和合成甲醇的关键原料,减油增化趋势下增加石油化工领域用氢需求。通过绿氢的掺补可以优化碳、氢比例,大幅降低化工生产单耗和碳排,提高产品转化率。国内氢能供给以煤制氢为主,绿氢发展从0到1:供给端来看氢气供给分为灰氢、蓝氢和绿氢。以煤制氢为代表的灰氢凭借是当前主流制氢方式。当前煤制氢/天然气制氢成本约在8~10元/kg以及12元/kg,但叠加潜在碳税成本其中远...

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