碳中和背景下发展氢能源意义 氢能源发展趋势

• 2022年4月6日 ZhouWei来源：互联网 1150 74
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到2060年，先进高效的节能降碳技术与碳中和路径全面推行，能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重达到80%以上，碳中和目标顺利实现，开创人与自然和谐共生新境界。

江西印发做好碳达峰碳中和工作的实施意

到2025年，经济社会发展全面绿色转型取得新突破，绿色低碳循环发展的经济机制初步形成。单位地区生产总值能耗和二氧化碳排放确保完成国家下达指标，非化石能源消费比重达到18.3%，活立木蓄积量达到8亿立方米，为实现碳达峰、碳中和奠定坚实基础。到2030年，经济社会发展全面绿色转型走在全国前列，重点耗能行业能源利用效率达到国内先进水平，非化石能源消费比重稳步提高。单位地区生产总值能耗持续下降，单位地区生产总值二氧化碳排放确保完成国家下达指标，活立木蓄积量达到9亿立方米，二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降。到2060年，先进高效的节能降碳技术与碳中和路径全面推行，能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重达到80%以上，碳中和目标顺利实现，开创人与自然和谐共生新境界。

大力发展氢能源落实碳中和

为达到《巴黎协定》提出的温度控制目标，越来越多的国家提出了碳中和目标，碳中和成为全球的共同愿景和一致行动。在各国家和地区采取的减排措施中，鼓励可再生能源发展成为普遍选择，可再生能源迎来巨大发展机遇。

其中氢能因热值高、零排放、利用形式多样，作为化石能源替代品优势突出而受到普遍关注，有望为交通、工业、建筑、电力等重点碳排放领域的减排脱碳发挥作用。“绿氢”则是真正助力碳中和目标实现的重点，是未来制氢的发展方向。“绿氢”要在碳中和路径中充分发挥作用，必须要实现大规模、经济地商业化应用。目前从技术角度还面临电解水制氢经济性瓶颈、储运难题等方面的挑战。

二氧化碳等温室气体排放引发的全球气候变化是人类面临的最大挑战之一。面对日益严峻的全球气候变化形势，推动绿色低碳发展已成为全人类共识。2015年《巴黎协议》设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标，这是全球应对气候变化挑战的重要举措，越来越多的国家正在将其转化为国家战略，提出了碳中和的目标并采取积极行动。

碳中和成为全球的共同目标与一致行动

目前全球已有超过130个国家和地区提出了“碳中和”或“零碳”目标且大部分计划在2050年实现，如欧盟、英国、加拿大、日本等。据相关统计，2国已实现碳中和，6国已立法，处于立法阶段的有欧盟地区和其他5国，另有20国(含欧盟国)发布了正式的政策宣示，提出目标但尚处于讨论过程中的国家和地区近100个。中美这两个排放大国也都做出了碳中和承诺。美国重返《巴黎协议》并承诺在2050年实现碳中和;2020年9月习近平主席在第75届联合国大会上宣布，中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。

为实现碳中和目标，许多国家和地区制定减排路线图，通过立法、投资及税收等政策措施推动减排行动。这些政策和措施根据实际情况各有侧重，主要包含六个方面：

一是支持和鼓励能效技术创新，进一步提升能源使用效率;二是倡导进一步减少化石能源使用，不断降低对化石能源依赖;三是鼓励大力发展可再生能源，提高可再生能源在能源结构中的比重;四是支持和鼓励清洁低碳、节能减排等相关产业发展;五是支持发展生物经济和天然碳汇等循环经济;六是推动发展碳捕获和储存技术，解决剩余排放问题。

中国是最大的发展中国家，也是碳排放大国，要实现在2060年前碳中和的目标任重道远。为了履行对世界的庄严承诺，中国迅速行动。在2020年12月的中央经济工作会议上，碳达峰和碳中和工作被确定为2021年八项重点任务之一;12月21日国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，清晰描绘了中国2060年前实现碳中和的“路线图”;2021年全国两会，碳达峰和碳中和被首次写入政府工作报告;2021 年10 月国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》。一系列举措充分表明中国推动低碳发展的坚定决心与积极行动。

碳达峰与碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，需要全人类、全社会、全行业共同努力，大力推进低碳发展。低碳发展的重点是能源结构转型，能源生产与利用加快向更清洁、低碳的方向转变。在各国和地区碳达峰、碳中和政策的引导推动下能源结构转型有望加快推进，化石能源生产与利用将面临更严格的碳排放约束，非化石能源逐渐成为能源增量主力军。

氢能资源丰富、热值高、使用无污染，被视为理想的清洁能源，是实现碳中和的重要途径，将在全球能源新格局中扮演重要角色。氢能发展所带来的巨大市场潜力和科技创新是提高综合国力和新经济竞争力的有力支撑，因而其开发与利用受到全球普遍关注。许多国家都在加快推进氢能源技术的研发和产业化布局，美国、欧盟、日本都出台相应的氢能战略规划，日本甚至提出了“氢能社会”的宏大构想。中国国内氢能发展也方兴未艾，在交通、工业、建筑、电力等重点用能行业有望迎来较大发展空间，为这些碳排放重点领域减排脱碳发挥作用。

氢能源发展趋势

交通运输是社会经济发展的重要组成部分，也是能源消耗和温室气体排放大户，占碳排放比重非常高。欧盟委员会称运输业对欧盟GDP贡献率仅约5%，但其二氧化碳排放量约占欧盟温室气体排放总量的四分之一。IEA报告指出，2020年一季度全球石油需求下降5%，对应碳排放量下降4.5%;

其中公路运输和航空活动的减少贡献了石油需求下降量的近 85%。2020 年下半年随着交通运输逐步恢复，碳排放量也随之开始反弹。近年来氢燃料电池商用车发展较快，中国、日本、德国、韩国、美国等国家加快燃料电池汽车加氢站的布局建设，有力推进氢燃料电池产业化。除了商用车，航空和海运也在积极探索氢能应用。氢能在交通运输领域的应用发展无疑将极大推动该领域的广泛、深度脱碳。

氢在工业上主要用于炼油、化工和钢铁行业。在炼油和化工行业氢气除了作为燃料还是重要原料，主要用于加氢处理、加氢裂化和脱硫。如果炼油和化工业大量采用甚至全部使用绿氢，对于工艺过程脱碳有显著影响。中国石化第一个绿氢炼化项目——鄂尔多斯1万t/a绿电制氢项目计划2022年建成投产，项目利用可再生电力电解制氢，所制氢气供中天合创煤化工项目。该项目对于绿氢炼化有示范意义，大大有利煤化工降碳减排。

钢铁是工业碳排放大户，当前炼钢多采用焦炭作为铁矿石还原剂。为了解决碳排放问题，钢铁行业开始探索氢冶金技术，用氢代替焦炭和天然气作为还原剂可基本消除炼铁和炼钢过程中的绝大部分碳排放。如果随着可再生能源成本下降，在轧铸环节使用可再生能源发电，最后基本可实现钢铁生产的近零排放。

建筑行业实现碳中和的主要途径就是打造绿色建筑，探索燃料电池热电联产，采用燃料电池发电技术，以氢能完全或部分替代市政电网、天然气等传统能源，满足建筑对冷、热、电、生活热水等各种能源的需求。这种燃料电池在建筑领域的应用不仅提高能源利用效率，而且能起到建筑用能和采暖降碳的作用，效果显著。

氢能要在碳中和中发挥作用要重点发展绿氢，而绿氢要真正充分发挥作用必须要实现大规模、经济地应用。目前，从技术层面还面临一些挑战，首先是电解水制氢技术要实现突破，要大幅降低制氢成本;其次是氢气储存、运输技术还要进一步发展，要提高氢能响应速度、安全性及电—氢—电能源转化效率;另外还要大力降低储运成本，因为即使制氢成本能够大幅降低，在经过储存、运输多个环节层层叠加后会大大抬高终端氢气成本。只有当技术进一步突破，以绿氢为代表的氢能才能够真正在碳中和路径中大显身手。

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