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昨天和大家分享了氫能系列的第五部分：中國氫能發(fā)展趨勢2

今天和大家分享第六部分：中國氫能發(fā)展趨勢3

1、氫能應(yīng)用場景多點開花，能源、工業(yè)領(lǐng)域是主要催化劑

碳中和大背景下，氫能在我國能源轉(zhuǎn)型中的作用和定位主要包括：實現(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；代替焦炭用于冶金工業(yè)降低碳排放；降低建筑采暖的碳排放等。

1）交通

在交通運輸領(lǐng)域，氫能不僅應(yīng)用于燃料電池車，目前正向其他交通運輸領(lǐng)域擴展，例如氫燃料電池船舶，氫燃料電池飛機。到2050年，氫燃料電池船舶與氫燃料電池飛機的氫氣需求將會遠(yuǎn)超氫燃料電池車對于氫氣的需求。

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、低溫適應(yīng)能力強、能源補給時間短等優(yōu)勢，不僅氫燃料電池車的滲透率將快速上升，其他交通運輸領(lǐng)域?qū)τ跉淠艿膽?yīng)用也有望迎來重要轉(zhuǎn)折點。

2）儲能（氫儲）

隨著可再生能源發(fā)電在發(fā)電側(cè)占比逐漸增大，其隨機性、間歇性、能量密度低等特點，會加劇電力系統(tǒng)供需兩側(cè)的雙重波動性與不確定性，系統(tǒng)調(diào)峰難度大。

在此場景下，儲能迎來發(fā)展機遇。氫能兼具清潔二次能源與高效儲能載體的雙重角色，是實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模跨季節(jié)儲存、運輸?shù)淖罴颜w解決方案。目前我國依舊存在棄風(fēng)、棄光等問題，利用富余的可再生能源電解水制氫，再將氫能運輸至能源消費中心轉(zhuǎn)化為電能利用，可以有效解決可再生能源不穩(wěn)定及運輸問題，氫儲能將在儲能領(lǐng)域占據(jù)一席之地。

3）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)用場景。根據(jù)美國能源部報告，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。

目前全球燃料電池分布式發(fā)電累計裝機容量近IGW。其中美國和韓國分別具有超過500MW和超過300MW的裝機規(guī)模，其單機功率幾乎都在100KW以上。日本已安裝超過35萬臺的家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)，700W是多數(shù)的功率配置。

我國在燃料電池分布式發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用非常少，僅有百臺級小功率通信基站備用電源應(yīng)用的經(jīng)驗及一些示范項目，技術(shù)和商業(yè)模式尚不成熟。隨著科技部“氫進(jìn)萬家”項目的推進(jìn)，燃料電池分布式發(fā)電將得到規(guī)?；痉?，技術(shù)和商業(yè)模式會得到逬一步的研究和探索，必將加快商業(yè)化的推廣。

4）能源互聯(lián)網(wǎng)

能源互聯(lián)網(wǎng)是以清潔能源為基礎(chǔ)，通過多能互補、信息傳遞、智能管控等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費的協(xié)同與平衡，具有清潔化、智能化、便捷化等特點，是未來能源發(fā)展的理想形式。氫能具有來源廣、熱值高、無污染的優(yōu)勢，且具備長周期儲存和遠(yuǎn)距離運輸?shù)奶攸c，可作為能量源、能墨儲存和轉(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、供熱及儲能等方面的優(yōu)勢將推動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)能量儲存與轉(zhuǎn)化的靈活性和操作彈性，進(jìn)而推動我國能源系統(tǒng)的清潔化和智能化轉(zhuǎn)型。

5）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，貝何以實現(xiàn)二氧化碳的“零排放"。

國內(nèi)外氫能煉鋼應(yīng)用案例包括瑞典鋼鐵HYBRIT項目、薩爾茨吉特SALCOS 項目和奧鋼聯(lián)H2FUTURE項目、河鋼集團(tuán)與卡斯特蘭薩共建120W噸氫冶金示范性工程項目等。

我國粗鋼產(chǎn)量超過世界產(chǎn)量50%, 90%以上的粗鋼由高爐-轉(zhuǎn)爐長流程工藝生產(chǎn)，每年煤炭消耗約6.4億噸，占到我國總消耗量的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)在國內(nèi)率先開啟了氫冶金工程建設(shè)，寶武鋼鐵、河北鋼鐵、鞍鋼、酒鋼等已紛紛啟動立項。

6）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)域消耗的氫氣量超過了500億NM3。目前，為了改善石油和天然氣等化石燃料品質(zhì)，必須對其進(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氫氣做原料，尤其是合成氨的用氫量最大。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 景，由此助力工業(yè)部門深度脫碳。

如今的化工業(yè)建立在碳?xì)浠衔镏?，碳?xì)浠衔锛缺挥米髟?，也用作能源。在鋼鐵業(yè)同樣如此，焦炭同樣是原料又是能源，造成這兩個行業(yè)無法依靠清潔電力實現(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化工上市公司均已在布局綠色化工。

7）建筑

目前，以日本、韓國、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，產(chǎn)生余熱用于供曖、洗浴熱水。我國目前技術(shù)路徑尚不清晰，因人口密度大，管道系統(tǒng)復(fù)雜，用能特點不同等，與國外有較大差異。

氫氣可以與天然氣混合使用，未來是少數(shù)能與天然氣競爭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或燃料電池的電熱聯(lián)產(chǎn)(CHP)技術(shù)，提供靈活連續(xù)的熱能電能，進(jìn)而有望取代化石燃料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，無需對基礎(chǔ)設(shè)施或設(shè)備逬行重大調(diào)整?；?.5攝氏度目標(biāo)，根據(jù)國際氫能委員會(HYDROGEN COUNCIL)預(yù)測,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 700 MT二氧化碳。

氫能系列的第六部分的內(nèi)容就分享到這里，明天和大家分享第七部分的內(nèi)容：中國氫能發(fā)展面臨的問題1

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