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IEA:2050年低碳氢来自这两个途径!《2021全球能源展望》发布!

日期:2021-10-16    来源:国际能源网/氢能汇

能源资讯中心

2021
10/16
09:55
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关键词: 二氧化碳排放量 低碳氢 氢能利用

近日,国际能源署发布了《2021全球能源展望》(以下简称“能源展望”),能源展望有专门的章节对全球低碳氢发展趋势做出相应分析,并针对未来氢能产业的发展做出了预测。文件指出:“2050年全球三分之二的低碳氢来自电解,剩余的则来自天然气+CCUS。”

刺激低碳氢需求政策不足

氢能汇记者了解到,人们对发展氢能一直以来有质疑的声音,其中很重要的原因在于大部分氢在制造过程中会产生大量二氧化碳,对于环境有破坏作用。而低碳氢因此成为及其难得的存在。

低碳氢和绿氢并不是同一概念,它是指生产一公斤氢气的过程中产生的二氧化碳排放量低于14.51KG。而绿氢要求的制氢过程中产生的二氧化碳排放量更低,每公斤氢气的生产排放二氧化碳量不得高于4.9KG。从实际出发,低碳氢的未来发展比绿氢更有现实可行性。

能源展望中提到:“低碳氢可以通过取代现有的不减化石燃料产生的氢源来减少温室气体排放;通过满足对低排放燃料和工业原料的新需求;并将电力转化为可储存燃料,以协助可再生能源的系统集成。氢也可以转化为其他低碳氢基燃料,包括合成甲烷、氨和合成液体。”这是人们选择低碳氢的主要原因。它可以让我们的能源变得更清洁。

此外,低碳氢还得到了世界多个国家的支持。氢能汇记者获悉,截至目前,已有17个政府发布了低碳氢战略,20多个国家正在准备发布并执行低碳氢战略。

但其中存在的问题是,大多数国家发布的氢能战略只是从供氢数量上做出了比较明确的目标,而在刺激低碳氢消费方面的政策并不充分。

能源展望提出:“到2030年,这些政策措施对低碳氢的需求刺激有限。2030年全球生产约0.2EJ,相当于最终能耗的0.05%。2030年,大部分低碳氢是通过电解生产的,以利用中国、欧洲、日本和北美需求中心附近的可再生能源。”

低碳氢用在何处?

能源展望还对未来低碳氢的规模做出了预测。报告指出:“在APS中,2030年低碳氢的总产量上升到2EJ(1600万吨)左右。略高于40%的燃料用于转型部门,包括在电力部门提供灵活性(用于季节性和日间储存)以及生产氢基燃料。其余的则以气体形式用于终端用途的脱碳。”

“在NZE中,2030年低碳氢产量上升到17EJ。大约三分之一用于电力行业,25%用于工业行业,略高于15%被转化为氢基燃料,其余的用于建筑和运输。这种对低碳氢的吸收需要大幅增加氢最终使用设备的安装,并导致2030年有超过1500万辆氢燃料电池汽车上路,其中许多是重型卡车。”

据了解,低碳氢用于电力行业是因为我国电力输出想要保持稳定需要火电、水电、核电这样可以提供大量稳定的发电装机,而因为要实现全球升温不超过2摄氏度的目标,很多国家不得不缩减火电产能,氢能用于电力行业实际是为了淘汰煤电后,弥补电力供应不足的短板的一种选择。这对于各国电力系统的革命都至关重要。

将氢燃料电池车用在运输领域尤其是重型卡车,是因为大部分利用化石能源的重卡使用的是排放较大污染更为严重的柴油车,实现这一部分的替代,将对我国运输领域的二氧化碳排放缩减有非常大的积极影响。

氢基燃料将取代化石能源

事实上未来低碳氢大规模应用的主体应该是对于化石燃料的替代方面。根据报告内容显示:“在NZE,2050年低碳氢产量增加到60EJ,其中约四分之一被转化为氢基燃料。2030年以后气态氢使用的增加大部分是在运输中,这占2050年氢使用总量的四分之一。”

由此可见,未来气态氢主要用作运输领域,而大部分低碳氢的命运是被转化成氢基燃料。之所以人们选择这种方式是因为能源结构调整过程中,人们必须要减少化石能源消耗,而风电、光伏发电具有不稳定性,氢能虽然可以如同天然气一样用于发电,但因为氢能常规是气态,不利于存储和运输,而将氢能转化成甲醇或者氨等氢基燃料,可以实现较低成本的氢能运输和存储,同时还能提高氢能利用的安全性。

能源展望提出:“NZE是唯一一种看到合成甲烷显著上升的情况是由低碳氢和二氧化碳生产的从生物能量或空气中捕获的。合成2050年NZE的甲烷供应为4EJ,相当于2020年天然气供应的3%,用于减少到2050年转向生物甲烷、氢或电力的成本效益低的应用排放。”

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