氢能对中国能源转型和双碳目标实现的重要意义.docx

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1、SS39WMWXt302.不同来源的氢能将在转型不同阶段发挥作用氢能很难从自然界中直接大量获取，需要依靠不同的技术路径和生产工艺进行制备。目前，主要制氢路径包括煤气化、天然气重整、工业副产氢和电解水制氢四种。迄今，氢作为化工生产的原料和中间产品，通常会通过煤炭焦化气化、天然气重整以及甲烷煤炭合成气等化工生产的方式进行制取。以焦炉煤气、轻烧裂解副产氢气和氯碱化工尾气等为主的工业副产氢由于产量相对较大且相对稳定，也成为现阶段氢气的供给来源之一。相比上述两种方式，电解水制氢的原料和生产过程都以清洁能源为主，使用过程可以实现完全的零排放（在使用100%可再生电力进行电解水的情况下），为实现零碳转型，则

2、电解水制氢应当作为需要大力发展的最重要的制氢技术路线。目前，电解水制氢技术成熟度较低、产业尚未完全规模化，成本远高于其他几种氢能生产方式，还处在初级阶段。行业内通常会根据氢气的不同制取来源进行种类的划分，主要包括： 灰氢：制取自化石燃料的氢，如来源于煤炭和天然气的氢，排放相对较高，但成本更低； 蓝氢：制取自化石燃料且配备CCS装置的氢，可以实现相对低碳排放； 绿氢：通过光伏发电、风电、水电等可再生电力供能的电解槽制取的氢，可以实现零排放，但目前成本较高且尚未规模化；绿氢即可再生氢；粉氢通过核电供能的电解槽制取的氢通常可以实现近零排放，但规模化发展较依赖于核电的技术和发展。要实现碳中和的宏伟目标

3、，需要氢能本身的大规模推广应用，并在重工业等领域充分实现可再生氢对化石能源的替代。经过分析零碳图景下氢能在各行业的利用规模和能源结构，在2023-2060年间通过应用氢能有望实现超过200亿吨的累计减排量其中交通行业累计减排量最大，约为156亿吨，钢铁行业累计减排量约为47亿吨，化工行业累计减排量约为38亿吨，而可再生氢将在交通、钢铁、化工等领域成为主要的零碳原料。不仅如此，氢能产业链的建立也能充分带动经济增长和产业的发展，创造约16万亿的市场产值和超过1万亿的基础设施投资空间（根据固定成本投资和运营费用加总计算）。KS4mo2M00(mSBM1 .“区域为主统筹发展长距离、大规模储运氢气的成

4、本瓶颈在短期内难以得到突破，同时制氢资源分布以及用氢场景技术经济性等方面存在较大差异。内蒙古、河北、河南等地陆续发布发布2023年度风光制氢一体化示范、电力源网荷储一体化和多能互补试点等项目清单，自主化探索本地制氢用氢区域化发展模式。2030年之前，氢能发展将呈现区域化为主、近距离点对点为辅的格局。(1)氢能储运成本影响初期跨区规模化联动考虑前期需求仍存在较强不确定性，长距离、大容量的管道难以规划落地，而运输距离超过500km后，其他技术路线储运成本则大多超过10元/kg。对于工业应用场景而言，考虑相关储运成本，只有制氢电价低于0元、设备成本低于4000元kW时才能具备替代可行性，对资源条件和

5、技术水平的要求近乎苛刻。对于交通应用场景而言，考虑到其成本接受程度高，资源优势地区较低的制氢成本叠加近距离储运成本，将具备一定经济性，如乌兰察布、张家口等风光资源富集地区制氢并运输到京津冀地区。图表8线或用SJNtt馀水平1N*3/5kW(7Mit)20000、（2）可再生资源条件差异推动区域发展分化三北、西南等地区可再生资源丰富，可再生氢与传统制氢路径成本差异较小，多种应用场景具备经济性。东部和中部地区资源相对匮乏，同时电力需求旺盛导致绿电溢价，海上风电成本尚处于准平价阶段，使得可再生氢成本与传统制氢路径成本差距较大，影响区域需求释放。（3）能源系统灵活性需求促进区域内部耦合现代能源系统统筹

6、发展、可再生能源基地深度开发，进一步强化了区域氢电耦合需求。从单个新能源基地看，电制氢（制电）可做为就近组织平抑功率波动的可选措施；从全网来看，电制氢（制电）也可作为大范围、长时间尺度、高比例的供电负荷平衡手段。随着技术成熟度和经济性提升，远期电制氢（制电）可代替部分煤电承担新能源电源配套调节电源，与更大范围更多电源的互补特性将发挥全网性供需平衡作用。S9MMiBff10*MMMMM4*IVM*MI41f12 .“大基地规模化开发从长远发展来看，氢能在生产端和应用端的技术突破和成本下降是实现大范围推广的关键，而2030年之前这一启动阶段更依赖于规模化的成本下降。考虑到中国氢能产能的分布和相关产

7、业的布局模式，以大基地形式规模化开发应用可再生氢，不仅能够充分利用地方资源、增强可再生氢能发展的保障，也能够从全价值链的角度在各个环节为氢能的发展赋能。国家发改委、能源局发布以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案，能源局印发关于开展全国主要流域可再生能源一体化规划研究工作有关事项的通知，支撑风光水火储大基地开发，也为氢能规模化发展提供方案。(1)现有产业格局为大基地开发奠定基础从现有产能分布看，当前西北、华北、东北和西南等可再生能源优势地区产能合计占比接近65%,有潜力和空间实现规模化氢源替代。新能源体系不仅会带来能源系统变局，还将重构工业体系。相关地区凭借丰富的可再生能源

8、资源，将会成为绿色化工、氢冶金等零碳新工业的策源地。通过零碳工业大基地等形式，将可再生能源、储能、氢能充分协同，将绿色能源的生产和使用有机结合，能够打造以绿色、稳定、可靠的能源系统为支撑的新型产业模式。(2) 大基地模式最大化氢能安全开发保障大基地模式有利于整体提升项目开发企业、设计机构、EPC整体系统集成商、关键产品部件供应商等对项目风险的重视程度，也有助于本地监管部门对相关安全规范进行有效探索，形成相关经验，持续有序放大示范规模。11avxasM(3)大基地为产业发展提供多价值链支撑从世界范围看，随着氢能产业成熟度的提高，氢能示范项目呈现综合性趋势，并覆盖了越来越多的价值链环节。一方面，在

9、可再生氢的产地就地进行消纳的大基地模式有利于充分获得额外的政策、融资等资源支撑，另一方面，也可建立更大范围的伙伴关系和合作网络，并依此保障氢能供给和利用渠道的畅通，为项目开发提供确定性。国际能源署(IEA)也提出氢能产业发展的多个价值链，一个价值链的发展将有利于其他价值链实现成本削减口创新。同时，在同一区域内的价值链有机会发挥彼此之间的协同作用，例如在工业集群和运输走廊上的卡车车队可以依托更大规模优势降低总体成本。图表12通过“大基地”探索氢能安全开发技术性能SB13*W*V*VM*1t.aM3.先立后破加速氢源结构低碳化随着双碳战略的提出，氢能供应链清洁化发展成为大势所趋，但氢源结构优化仍需遵循市场规律，先立后破，初期以工业副产氢为过渡、后期逐渐由可再生能源制氢进行替代。氢能产业发展初期，部分工业副产氢资源富集地区，将以成本低、运输方便、稳定性等优势成为有效过渡支撑。随着技术的进步和清洁电力资源成本的下降，可再生能源制氢将在2030年之前逐步成为的最主要新增制氢路径。(1)可再生氢初期仍难以完全独立满足需求可再生能源发电的间断性和波动性是限制可再生氢能稳定持续供给的重要因素之一。原油炼化、