氫能源助力如何實現碳中和-清潔能源-綜合智慧能源-地大熱能

氫能源助力如何實現碳中和，2021年，“碳達峰”和“碳中和”在兩會上作為中國的戰略目標，首次被寫入政府工作報告，彰顯了中國堅持走低碳發展道路的決心。氫能作為一種綠色環保能源也遇到了前所未有的發展機遇。中國氫能聯盟數據顯示，2018年中國氫氣產量約為2,100萬噸，占終端能源總量的2.7%；預計到2030年和2050年，需求量分別將達到3,500萬噸和6,000萬噸，終端能源占比分別達5%和10%以上。

氫能源是傳統能源和新能源的互聯媒介，有望成為未來能源消費的主體。氫能源是支撐未來能源清潔轉型的二次能源，也是實現電力、熱力、液體燃料等各種能源品種之間轉化的媒介。當前能源體系主要由電網、熱網、油氣管網共同構成，憑借燃料電池技術，氫能可以在不同能源網絡之間進行轉化，可同時將可再生能源與化石燃料轉化成電力和熱力，也可通過逆反應產生氫燃料替代化石燃料或進行能源存儲，從而實現不同能源網絡之間的協同優化。

氫能作為儲能介質能夠橫跨電力、供熱和燃料三個領域，促使能源供應端融合，提升能源使用效率，其應用模式可以抽象為以下三個方面：
1、電能到電能的轉換：電解制氫實現電能向氫能的轉化，必要時氫能可通過燃料電池再次轉化為電能。
2、電能到燃氣的轉換：電解制氫后，將氫氣直接混入天然氣管道，或者合成甲烷后混入天然氣管道;混合天然氣在終端作為燃料提供熱能。
3、電能到燃料的轉換：電解制氫后，氫氣作為燃料電池車的燃料，為汽車提供動力。而氫能作為能源載體的具體應用模式涉及新能源制氫補充發電、燃料電池汽車、分布式發電等領域。


所以氫能的應用場景具有很強的多樣性，如未來能夠形成電力、供熱和燃料相互交叉的應用網絡，將大幅降低其使用成本。

盡管發展前景光明，但氫能的技術路線仍不夠成熟，許多技術難題有待解決，離大規模市場化還有很長一段路。為了促進市場在未來十年真正起飛，中國需要借鑒歐洲市場的經驗，在以下多個方面采取行動：

1、戰略引領：盡快推出國家層面的氫戰略和路線圖，以實現碳中和、碳達峰為原則，確立氫能在長期能源戰略中所應發揮的作用，設定明確的階段性目標，引導和鼓勵氫能源的廣泛應用和可持續發展，加快中國能源結構調整的步伐，實現市場起飛。
2、降本增效：提高低碳氫的成本競爭力，一方面鼓勵和推進光電風儲示范項目建設，加大可再生能源在氫氣生產中的比重，從而實現制氫的規模效益，降低低碳氫的生產成本；另一方面，加大公共資金對氫能技術研發的投入，同時鼓勵和吸引企業積極開展創新，實現燃料電池、氫燃料、電解槽和配套設備等的降本增效。
3、需求挖掘：積極探索煉化、鋼鐵、交通運輸等重點行業內的脫碳機會，并通過創新刺激需求；同時鼓勵在能源生產和工藝流程轉型過程中逐步加大以藍氫或低碳氫作為燃料和原料的占比，為實現低碳氫的廣泛應用奠定基礎。
4、協作共贏：推進跨行業協作和國際合作，尤其是在標準體系建設、先進技術和最佳實踐分享、基礎設施建設等領域，實現氫能源產業鏈的不斷發展和完善；同時通過融資模式創新，以風險共擔、利益共享的形式，打消先行者的顧慮，鼓勵私營領域加大對氫能源領域的投資。

在正確的引導和扶持下，剛起步的低碳氫市場有望在2030年迎來爆發和騰飛，并在十年內變得具有成本競爭力。全球許多國家都制定了雄心勃勃的綠氫計劃，而中國憑借豐富的可再生能源、水資源等獨特優勢，具備引領低碳氫經濟的機會。通過抓住綠氫產業機遇，中國政府和企業能夠在脫碳大趨勢下奠定經濟增長的基礎，并在低碳發展領域內建立起持續的影響力。