“双碳”目标下氢能的利用与发展.pptx

“双碳”目标下氢能的利用与发展

1“双碳”背景下氢能的作用及发展前景

1.1什么是“碳中和”？“碳中和”定义碳中和是指人为排放量（化石燃料利用和土地利用）被人为作用（木材蓄积量、土壤有机碳、工程封存等）和自然过程（海洋吸收、侵蚀-沉积过程的碳埋藏、碱性土壤的固碳等）所吸收，即净零排放。全球碳排放量为401亿吨二氧化碳，其中86%源自化石燃料利用，14%由土地利用变化产生。这些排放量最终被陆地碳汇吸收31%，被海洋碳汇吸收23%，剩余的46%滞留于大气中。碳中和就是要想办法把原本将会滞留在大气中的二氧化碳减下来或吸收掉。

“碳中和”三端发力体系非碳能源替代化石能源发电、制氢，构建“新型电力系统或能源供应系统”；03在居民生活、交通、工业、农业、建筑等绝大多数领域中，实现电力、氢能、地热、太阳能等非碳能源对化石能源消费的替代；节能，提高能效；人为固碳端通过生态建设、土壤固碳、碳捕集封存等组合工程去除不得不排放的二氧化碳。01能源供应端02能源消费端1.2“碳中和”的实现路径

1.3“碳中和”目标下能源转型的五大趋势能源转型的主要表现：1、非碳基新能源装机大幅度提升，消费比重由目前15%提高至85%以上，变为“源网荷储”深度互动；2、化石能源+CCUS，人为固碳后低碳利用，灵活发电作为保障能源；3、不断提高电气化水平，直接使用零碳电力，终端能源消费占比由25.5%提升至70%以上；4、通过氢、氨、合成燃料实现大规模长周期储能，通过PtoX实现非电气化领域的去碳；5、从自然禀赋的能源开发走向基于技术驱动的新能源开发。再电气化新能源为主体化石能源+CCUS储能+PtoX技术驱动

光伏风电水电理论可开发资源量（GW）186万5000694装机容量/技术可开发潜力（GW）253//2710370/541是否适用于分布式能源适合不适合不可以度电成本（2020—2060）西部（元/度）0.266—0.1180.279—0.1980.246东部分布式（元/度）0.412—0.1580.605—0.347弃电（2020）弃电量（亿kwh）52.6166301弃电率（%）2.0%2.0%3.4%国产化程度高高高资源自主性100%100%100%出力特点中午最高，夜晚无功分布随机，夜间较高受季节、气候影响1.4可再生能源的特点出力受环境影响大，随机波动，与实际用电负荷不匹配；资源分布不平衡。

1.5氢能的特点及应用010203040506零碳高效能源互联媒介可储能丰富的应用场景安全可控最终产物只有水，实现能量转化的物质闭环电，热，气之间转化的媒介，是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的唯一途径可再生能源电解水制氢，实现能源消纳与储存质量热值是天然气三倍燃料电池效率60%虽然氢气燃烧点能量低，但密度小，易挥发易扩散，扩散系数是天然气的3.75倍，发生泄漏时迅速向上逃逸并扩散稀释浓度，燃烧速率是天然气的9倍，并且没有辐射热。交通工业建筑其它交叉的应用网络，将大幅降低其使用成本

1.5氢能的特点及应用能源电力建筑工业交通氢本身是燃料氢可制天然气天然气管网直接掺氢再电气化IGCC燃氢机组燃料电池储能、离网电力、终端耦合可再生能源等应用场景掺氢燃烧分布式能源高品位热能工业绿色原料（钢铁、水泥、建材）化工原料或燃料（合成氨、甲醇）燃料电池汽车，特别是重载长距离商用车燃料。船运燃料氨替代氢气管网电网合成燃料供应（绿色合成氨、甲醇）天然气管网

1.5氢能的特点及应用可再生能源储能可再生能源转化能源液体++NH3+天然气（LNG）甲醇可再生能源转化化合物可再生能源转化天然气多场景转化利用基于可再生能源建立新型综合能源体系，即氢储能、交通能源、分布式能源以及工业利用。行业纯度要求价格（元/kg）化工、炼油99.9%8-10合成氨、甲醇99.9%18-20光纤、电子高纯氢37-45燃料电池车纯氢35-45

1.6氢能的机会及发展状态中国氢能市场需求（万吨）来源：中国氢能联盟，莫尼塔研究工业现有工电~96883342130302060氢能增量市场9688万吨发电结合可再生能源作为储能，平衡电网波动发电与电网平衡用氢交通低碳交通运输2060年氢燃料电池汽车保有量达到3000万辆，增量主要是商用车工业主要增量是替代燃料/原料钢铁领域氢替代作为还原剂炼钢，增量将达到1500万吨化工领域主要是作为原料合成其他产品，如氨、甲醇等天然气掺氢，氢作为能源直接燃烧，也可以发电余热供暖/制冷氢替代天然气，分布式能源建筑60058540517794工11722015年终端应用建筑交通增量工业

1.6氢能的机会及发展状态化工原料制氢煤制氢+CCUS制氢环节运输环