氢能源行业前景分析与洞察.doc
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1、氢能源行业前景分析与洞察概述未来十年将是应对气候变化的关键时期。目前,全球每年脱碳速度约12%。根据巴黎协定设定的1.5温控和净零排放目标,截止2030年前,需要提高五倍脱碳速度,方可实现。打造低碳氢经济可以加速能源行业转型,在整个节能减排过程中发挥至关重要作用。氢可以代替碳氢化合物,特别是能应用在难以实现减排目标的场景和领域中。因此,公众将氢视为通向未来绿色能源的钥匙:氢分子可用于储能,接收可再生能源产生的间歇性能流;在无法电气化或电气化成本效益不高的情况下,氢气可作燃料使用;在发电和需要高温的工业加工领域(例如炼钢),氢气还可用作进料。然而,整个氢行业和供应链仍处于发展起步阶段,要实现氢这
2、种绿色能源的巨大潜力,建立低碳氢经济仍有很长的路要走,其中包括推动终端行业的应用、效仿天然气领域建立氢气全球贸易市场等。政府也需要通过强有力的监管体系提供支持,以实现低碳氢经济的目标。氢市场的现状与潜力低碳氢被广泛认为是一种蕴藏丰富、用途广泛、清洁方便的能源载体,已被视为能源行业转型的关键一环。数十年来,人类一直在考虑将氢气作为燃料源的可能性,但仍对其开发有限。近年,各国政府和国际组织对减排和实现净零排放的承诺、可再生能源装机容量的不断增长,以及可再生能源成本的不断下降,为大规模应用带来了可能性。根据国际能源署可持续发展情景预测,到2070年,全球对氢气的需求预计将在2019年7,000万吨的
3、基础上增长7倍,达到5.2亿吨(见下图)。如果化石燃料相应减少,叠加氢气的低碳化生产因素,全球能源行业和工业加工领域有望在2070年时实现碳中和。CAGR:复合年均增长率*注:1. 合成氨生产系指航运行业的燃料生产;用于工业氨生产的氢气包括在工业类别中;2. 另有4,500万吨未与其他气体分离的氢气用于工业用途。资料来源:国际能源署,普华永道思略特分析目前,氢气的年产量为7,000万吨,市场规模约为千亿美元(见下图)。亚洲是最大市场(48%),美洲(22%)和欧洲(18%)紧随其后,而工业企业则是最大的使用群体,八成以上的需求来自炼化和化工行业。炼油厂使用氢气来降低柴油中的硫含量。全球范围内较
4、高的柴油消耗量,加之更严格的硫含量法规要求,一直维系着市场对氢气的需求。*注:1. 7000万吨氢气相当于约2亿吨油当量。目前的难题在于,如今消耗的氢气95%来自化石燃料,通过两种最常见的方法煤炭气化和蒸汽甲烷,进行重整生产。在生产过程中,化石燃料(即煤或天然气)进料与蒸汽反应,生成一氧化碳、二氧化碳和氢气。每生产1公斤氢气将释放约10公斤二氧化碳。如果不能及时捕获、利用或封存生产过程中产生的二氧化碳,此类传统的制氢方法将对环境造成巨大影响。因此,只有在生产环节中尽可能减少碳排放,氢气才有助于全球经济实现可持续脱碳的目标。实现这一目标的主要途径有:利用风能、太阳能、水能等可再生能源以及沼气和核
5、能,或是采用常规的化石燃料能源加上碳捕获与封存技术,从而实现低碳氢的大规模生产。而刺激需求和应用则是发展氢经济的首要任务之一。发展要素一:刺激低碳氢需求随着越来越多的国家和行业将低碳氢视为燃料源和原料,氢的用户群体有望更加多样化。基于低碳氢生产技术的成熟度、与现有工艺结合的复杂性,以及现行法规和经济鼓励政策,不同行业有各自的脱碳路径和时间表。各国政府在发展低碳氢经济的过程中,需要集中精力、遵循主体原则,而不是试图覆盖众多行业:聚焦脱碳难、有规模效应(规模大的多元化企业)、可利用现有基础设施(例如管网)的产业集群;产业集群如果位于港口和海岸线附近,则能更好地对接不断增长的国际氢气物流终端;希望建
6、立氢能力、共同承担投资成本和风险的企业,可建立合作伙伴关系;地方政府也可为推动氢解决方案赋能,发挥作用。发展要素二:刺激低碳氢供应为加快低碳氢的发展,推动高能耗行业中低碳氢替代碳氢化合物,在成熟的碳排放技术与更清洁的新型氢技术之间,如何缩小两者的价格差是当务之急。目前,电力成本占绿氢可变成本的60%-70%。因此,获得成本低廉、供应充足的可再生能源为电解槽提供电力显得至关重要。在普华永道思略特访谈中,专家表示,当可再生能源的成本降至20美元/兆瓦或以下时,绿氢将具有成本竞争力。随着世界各国加大对可再生能源投资力度,以及平准化能源成本的降低,规模效应有望于2030年实现。与此同时,电解槽制造商正
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