綠氫
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
綠氫的實例教程
化石燃料制氫是氫氣資源的主要來源，包括煤制氫、天然氣制氫等，綠氫的比例極低，不足 1%。氫氣作為工業原料用于合成氨、合成甲醇、石油煉化等，其作為燃料直接燃燒用于工業供熱的比例也近15%[20]。因此，在工業中綠氫取代灰氫或者藍氫也具有相當大的規模和潛力，如圖 7 所示。常規的電力來源于化石能源，但是會帶來嚴重的碳排放及環境污染，在碳中和的發展原則下，尤其國家鼓勵新能源電力“能建盡建、能發盡發”，新能源電力的比重將不斷增大，其也將以綠氫作為載體應用于工業領域。
根據相關研究機構的數據估算，我國 2020 年氫氣的消耗總量在 3.5×107t 左右，其中綠氫約 5×105t；而到 2060 年實現碳中和，我國氫氣的消耗總量將達到 1.3×108t，其中綠氫的規模也將達到 108t[21]。綠氫替代無疑是工業領域降低碳排放，實現碳中和的重要抓手。
2023
總結與展望
“碳達峰、碳中和”目標下，可再生能源的建設規模也在不斷擴大，但是鑒于其波動性、間歇性的特點，并不能全部以電能的形式融合到電力系統中。儲能可以快速、大規模地在電網側、發電側、用戶側全面發展，有利于保障新能源為主體的新型電力系統的穩定性。氫能也是廣義上的儲能，其具備燃料與原料的雙重屬性，是新能源滲透工業領域，促進其低碳轉型的重要介質。新能源通過電解水制氫的形式轉化成綠氫，對工業領域中的用氫場景進行替代（綠氫替代灰氫），并解決無法通過綠電替代減碳的場景。
展開 3.3.2 綠氫技術
氫能是推動傳統化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規模發展的理想互聯媒介，也是實現交通運輸、工業和建筑等領域大規模深度脫碳的最佳選擇。目前我國在氫能基礎研究、核心材料、關鍵部件、制造工藝和集成控制等方面取得了較快發展，技術成熟度接近規模化商業應用層級，氫能產業鏈的制、儲、運、加各環節即將打通。預計2030年后，隨著可再生能源制氫成本大幅度下降，氫能將在煉化產業等常規技術難以實現碳減排的領域得到廣泛應用。根據有關研究，2019年我國煉化與化工用氫量約8.2Mt，占全國用氫量的24.5%，化石能源制氫占59%，工藝碳排放量較大。利用氫能降低煉化產業碳排放，首先要解決綠氫來源問題。目前，利用太陽能等可再生能源制氫是綠氫生產技術主要發展方向。未來需加速研發低成本高效綠氫技術，開發高性能、低成本電解水制氫工藝和裝備，持續降低綠氫生產成本及生產中的碳排放，逐步替代灰氫，為煉化裝置提供綠色原料。
3.3.3 綠氫煉化技術
綠氫煉化指以綠氫為基礎，重塑煉化業務傳統產品鏈、服務鏈和價值鏈，逐步推動煉化企業在氫能生產端，以可再生能源等非化石能源制氫獲得更多綠氫；在氫能應用端，以綠氫替代高碳排放化石能源燃料或原料，生產更多綠色低碳燃料和化學品，幫助煉化企業實現凈零排放目標。綠氫煉化將成煉化行業轉型升級的重要路徑，將對傳統“烴基煉化”產品和工藝流程帶來巨大變革。隨著綠電、綠氫成本的大幅度降低，除替代化石能源制氫外，還將在替代高碳排放化石燃料、生產綠色燃料和化學品等方面有較快發展，參見圖2。
3.3.4 CCUS技術
與氫能類似，CCUS技術被認為可在難以減排領域發揮重大作用。近期，隨著各大油氣公司紛紛發布“雙碳”目標，CCUS技術的研發和應用成為碳減排舉措之一。
展開 2035–2050年，除驅油封存持續保持盈利外，隨著綠氫價格降低，部分成本較低的耦合綠氫制甲醇可實現盈利。同時，隨著成本下降和碳價上升，部分成本較低的地質封存，尤其是枯竭油氣藏封存，也可在無補貼的情況下從2040–2045年開始實現盈利。
2050–2060年后，雖然原油價格下跌，但成本的持續降低和碳價的大幅上漲使驅油封存仍能保持較為可觀的收益。耦合綠氫制甲醇成本大幅低于收益，相對于傳統甲醇有競爭優勢，還可進一步建設“零碳足跡”甲醇烯烴產業鏈。在該階段較高的碳價下，枯竭油氣藏及陸地和海底咸水層等地質封存均可實現盈利。此外，越來越多進入采油末期的油氣田在低油價下失去了經濟性，石油企業可大力發展枯竭油氣藏封存CO2商業服務。
5結語與展望
基于CCUS全流程技術進展及國內CCUS項目實際運營經驗和數據，針對我國CCUS全流程系統構建了技術經濟評價體系，并通過研究測算，評估了CCUS全流程項目的經濟性及未來變化趨勢。研究結果表明，從現今至2035年，可通過擴大規模和技術進步降低物理吸收、化學吸收、膜分離和常壓富氧燃燒捕集技術的成本，推進CO2運輸管道建設，以驅油封存為主建設大規模全流程項目并爭取于2030年前實現商業應用。
2035–2050年，可通過發展第二代膜分離、加壓富氧燃燒和化學鏈燃燒技術使低濃度排放源CO2捕集成本明顯降低，建成區域CO2運輸管網，除驅油封存外，也可開展耦合綠氫制甲醇和地質封存全流程項目。2050–2060年，技術的愈發成熟持續降低CO2捕集成本，全國CO2運輸管網基本建成，可全面商業化發展耦合綠氫制甲醇產業鏈及枯竭油氣藏封存CO2服務。
來源：能源情報
展開 4.1CCUS全流程成本和收益
根據表3設計的情景，對捕集壓縮、運輸、利用封存、回收回注、監測、產出6個單元進行經濟性核算，得到當前CO?驅油封存、耦合綠氫制甲醇、地質封存3條主要業務路徑的全流程成本和收益現狀，并通過調研數據和圖3的學習曲線預測成本和收益的未來變化情況，如圖4所示。
這3條業務路徑的全流程成本都逐年下降，其中，最低與最高成本對應的情景見表4。
各業務路徑收益均是在CCUS被納入CCER后可進行碳交易的前提下計算得到的。在沒有補
貼的情景下，驅油封存收益呈波動性變化，在2020–2030年呈增長態勢，而后隨油價下降而緩慢回落。
依托低碳價值的持續增強，耦合綠氫制甲醇和地質封存全流程收益將逐年增長。
在有補貼的情景下，參照美國45Q條款對CCUS不同業務路徑的補貼力度，及我國對風
電產業補貼的時長，假定我國于2025–2045年對CCUS產業進行資金支持。
補貼后，地質封存補貼后收益相較于無補貼情景的漲幅達到10倍左右，遠超驅油封存和耦合綠氫制甲醇補貼后收益的漲幅。
4.2CCUS的業務路徑策略選擇
比較圖4中各業務路徑的成本和收益變化，可見現今至2035年，驅油封存全流程成本整體上低于該階段收益，能夠實現盈利，可選擇成本較低的項目開展大規模示范，盡早實現商業化。但耦合綠氫制甲醇和地質封存的成本高于該階段收益，暫無法實現盈利，該階段以降本提效為主。
此時，由于驅油封存經濟性較好、耦合綠氫制甲醇成本太高，補貼對這兩條路徑經濟性的提升不明顯。
展開 推行綠氫替代可促進綠色化工、綠色交通的快速發展，助力工業、交通業等碳密集行業實現碳中和。因此，可以說氫能在我國的供需兩側均具有獨特優勢，不但在供給側可利用我國海量的風光裝機資源進行規模化制氫，解決大規模新能源并網的消納問題，還可在需求側利用我國遙遙領先的鋼鐵、水泥、多晶硅產量以及汽車保有量優勢，為氫能利用提供豐富場景和廣闊市場。
1.2 戰略布局
作為能源密度高、清潔、零碳、靈活的能源載體，氫能已得到全球一些國家和地區的廣泛關注。美國能源部提出“大規模融合氫能”的能源系統概念，德國、法國、韓國等國家陸續發布氫能發展計劃，日本提出建設“氫能社會”、將氫能上升為國家重大戰略之一，早在2017年12月就已出臺《氫能源基本戰略》，旨在全球率先實現“氫社會”，以實現低碳社會發展目標和尋求日本經濟新的增長點。這些國家都已認識到氫能在未來能源系統乃至社會系統中的地位和作用，競相開始搶占產業鏈各個環節的技術制高點，力爭使本國在此輪氫能變革中占得先機。
2018年以來，我國氫能產業在政策、技術、資本等多方面因素助推之下重新進入公眾視野。新能源制氫、氫燃料電池、移動式應急保障電源等領域涌現出的商業案例，極大地擴展了氫能產業未來發展的想象空間。根據中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟預測，2050年氫能在我國終端能源需求的比重將超過10%，氫氣需求量將超過1億噸。未來我國巨大的氫氣需求預期，已形成一個新的“風口”，引發了相關行業、企業的強烈關注。
1.3 生產方式演變
按照氫氣制取過程中的碳排放強度，氫氣被分為灰氫、藍氫和綠氫。灰氫指由化石燃料重整制得的氫氣，碳排放強度最高，技術成熟，適合大規模制氫，成本優勢顯著，約占目前全球市場氫源供應的96%。藍氫包括加裝碳捕集與封存（CCS）技術的化石能源制氫和工業副產氫，在灰氫的基礎上碳排放量大幅降低。
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Bronkhorst 專為氫能應用開發的 高壓氫氣 MFC，采用特殊材料與防爆設計，可在高達 700 bar 壓力下穩定運行，且長期漂移極小，產品已廣泛應用于加氫站、燃料電池測試臺及綠氫項目中，為能源轉型提供堅實技術支撐。
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（組委會）陸亮（組委會）138（組委會）1821（組委會）9172（組委會）
展示范圍：
氫氣制備技術：電解水制氫系統、電解水制氫關鍵材料、氫制備系統、氫氣純化裝置、氫氣檢測與分析儀器、可再生能源耦合裝備、生物質綠氫技術；
儲運與加注：氫氣儲運設備、綠氨儲運設備、綠醇儲運設備、零碳輸配；
合成與應用：綠氨合成、綠醇合成、氫能應用、氨能應用、甲醇應用；
產業服務生態：綜合能源系統與解決方案
根據制取方式的不同，氫能可分為綠氫、灰氫、藍氫、紫氫和金氫等。其中，綠氫通過風能或太陽能電解水制得，被視為未來氫能發展的主要方向。
氫能的應用與挑戰
氫氣不僅被用于生物醫療、金屬冶煉等領域，還在燃料電池、航空航天等多個領域發揮重要作用。然而，氫氣在使用過程中存在泄漏、燃燒和爆炸的風險，因此確保氫安全至關重要。為此，開發精準快速的氫氣傳感技術和設備成為保障氫安全的關鍵。
而在以綠電綠氫為代表的新能源發展壯大之前，煤炭仍然是我國最為可靠的基礎能源，也是緩沖接續和保障新能源發展的“壓艙石”。
那么，如何更高效綠色的開采利用好煤炭資源、提高煤炭資源的利用效率，促進低碳經濟的發展？
隨著技術的不斷進步和成本的降低，電解水制氫有望成為未來綠氫生產的主流方法，為氫能產業的可持續發展注入新的活力。
視頻內容：
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目前已經篩選出首批24個項目，資金支持總額為670萬英鎊，覆蓋無隔膜綠氫電解槽、重力儲能、全釩液流電池、先進壓縮空氣儲能、海水+壓縮空氣聯合儲能等技術路線。
氫能正快速向多領域滲透
《報告》表示，隨著產業技術快速發展，逐步明確氫的能源屬性，氫能應用從化工原料向交通、建筑及能源領域快速滲透，未來氫能技術將有望在氫冶金、綠氫化工、氫儲能等領域得到全面應用。
其中，交通是氫能應用的“先導領域”。
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