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SRWE2024年報(bào)告:氫產(chǎn)量

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2024-08-05 16:29:55  作者:龐名立

  能源是人類(lèi)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),而隨著應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)逐步成為全球共識(shí),人類(lèi)對(duì)于能源的需求和利用方式也有了新的變化。

  2015年12月,《巴黎氣候協(xié)定》正式簽署,核心目標(biāo)是將全球氣溫上升控制在遠(yuǎn)低于工業(yè)革命前水平的2攝氏度以?xún)?nèi),并努力控制在1.5攝氏度以?xún)?nèi)。

  根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),全球溫室氣體排放量的73%源于能源消耗。為了實(shí)現(xiàn)《巴黎氣候協(xié)定》的目標(biāo),全球能源體系必須進(jìn)行深刻轉(zhuǎn)型,即從主要以化石燃料為基礎(chǔ)的能源體系,轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝?、可再生的低碳能源體系。

  氫能由于其在釋放過(guò)程中的零碳排放以及靈活便利的儲(chǔ)運(yùn)方式,在改變?nèi)祟?lèi)能源體系方面被寄予了厚望。

  氫能為什么受到青睞?

  氫是宇宙中最為豐富的元素,氫能則是由氫元素在物理與化學(xué)變化過(guò)程中釋放的能量。

  作為能源,氫能有著極具競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì):

 ?、? 生態(tài)友好

  與傳統(tǒng)的化石燃料不同,氫氣和氧氣可以通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能,也可以通過(guò)燃料電池轉(zhuǎn)化成電能。而在氫轉(zhuǎn)化為電和熱的過(guò)程中,只產(chǎn)生水,并不產(chǎn)生溫室氣體或細(xì)粉塵。

 ?、? 利用高效

  氫氣不僅來(lái)源廣泛,還具有導(dǎo)熱良好、清潔無(wú)毒和單位質(zhì)量熱量高等優(yōu)點(diǎn)。相同質(zhì)量下的氫所含熱量約是汽油的3倍,是石油化工重要原料和航天火箭動(dòng)力燃料。

 ?、? 儲(chǔ)運(yùn)方式靈活便利

  與化石燃料不同,氫能是二次能源,可以通過(guò)分解天然氣、石油、煤和水來(lái)制造。而除了氣態(tài),氫氣還能以液態(tài)或固態(tài)氫化物出現(xiàn)。在-263℃液化時(shí),氫的體積會(huì)減少到原來(lái)的1/800,在高壓罐中壓縮后,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

  綜合眾多優(yōu)勢(shì),氫能獲得了廣泛青睞。根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)與麥肯錫聯(lián)合發(fā)布的報(bào)告,目前已有30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)布了氫能發(fā)展路線圖,到2030年,全球在氫能項(xiàng)目上的投資將達(dá)到3000億美元。

  氫的分類(lèi)

  雖然氫能是清潔的二次能源,在釋放能量的過(guò)程中沒(méi)有碳排放,但目前生產(chǎn)氫能的過(guò)程卻并不是百分之百“零碳”。

  氫元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中,而氫能作為一種二次能源,需要通過(guò)制氫技術(shù)進(jìn)行“提取”。目前,現(xiàn)有制氫技術(shù)大多依賴(lài)化石能源,無(wú)法避免碳排放。而根據(jù)氫能生產(chǎn)來(lái)源和生產(chǎn)過(guò)程中的排放情況,人們將氫能分別命名為藍(lán)氫和綠氫。

 ?、? 藍(lán)氫

  藍(lán)氫是將天然氣通過(guò)蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成。雖然天然氣也屬于化石燃料,在生產(chǎn)藍(lán)氫時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溫室氣體,但由于使用了碳捕捉、利用與儲(chǔ)存(CCUS)等先進(jìn)技術(shù),溫室氣體被捕獲,減輕了對(duì)地球環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)了低排放生產(chǎn)。

 ?、? 綠氫

  綠氫是通過(guò)使用再生能源(例如太陽(yáng)能、風(fēng)能等)制造的氫氣,例如通過(guò)可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水制氫,在生產(chǎn)綠氫的過(guò)程中,完全沒(méi)有碳排放。

  綠氫是氫能利用的理想形態(tài),但受到目前技術(shù)及制造成本的限制,綠氫實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用還需要時(shí)間。

  當(dāng)前,關(guān)于氫能利用的各環(huán)節(jié)研究正在如火如荼地展開(kāi),各國(guó)也在加緊攻關(guān)制氫的技術(shù)難題。隨著氫能生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)規(guī)模的不斷改進(jìn),氫能成本還會(huì)有很大的下降空間。

  有研究表明,預(yù)計(jì)到2030年,氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體成本將下降一半。氫能,已經(jīng)成為未來(lái)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。

  本報(bào)告數(shù)據(jù)是根據(jù)《Statistical Review of World Energy 2024(世界能源統(tǒng)計(jì)綜述2024)》。SRWE是《Statistical Review of World Energy(世界能源統(tǒng)計(jì)綜述)》的縮寫(xiě)。

  世界各地區(qū)蘭氫和綠氫的產(chǎn)量(單位:百萬(wàn)噸)

  縱觀全球2023年氫氣生產(chǎn)仍然以從化石燃料制氫“蘭氫”為主,占96.9%,而從再生能源制氫“綠氫”為輔,僅占3.1%,再生能源制氫是發(fā)展方向,但中南美洲、獨(dú)聯(lián)體、非洲等地區(qū)的蘭氫沒(méi)有行動(dòng);獨(dú)聯(lián)體、中東和非洲的“綠氫”也沒(méi)有行動(dòng)。


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