導(dǎo)讀：國(guó)際可再生能源署IRENA《可再生能源發(fā)電制氫：能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)前景》的中文報(bào)告于近日發(fā)布，受主筆人Emanuele之托加以推介。
報(bào)告充分闡述了基于可再生能源電力制氫(以下簡(jiǎn)稱“綠電制氫”)的技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用模式與前景，以及相關(guān)政策建議等，為充分發(fā)揮可再生能源在能源轉(zhuǎn)型中的推動(dòng)作用提供了更全面的路徑支撐。由于報(bào)告英文版已于此前發(fā)布且頗受關(guān)注，此處僅擇其一二亮點(diǎn)略加闡述，為讀者參考。
首先，對(duì)于綠電制氫在能源轉(zhuǎn)型中的作用和地位，報(bào)告開篇便做了詳細(xì)論述，可概括為如下三點(diǎn)：
直接電氣化的有益補(bǔ)充，彌補(bǔ)能源轉(zhuǎn)型深度脫碳化的“缺失環(huán)節(jié)”;
“天然氣管網(wǎng)綠化”的有效途徑，延緩天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的退役;
靈活性資源的潛在價(jià)值，促進(jìn)波動(dòng)性可再生能源VRE高比例接入。
深度脫碳體現(xiàn)了能源轉(zhuǎn)型的根本要求，而根據(jù)IRENA的相關(guān)研究，約有三分之一的能源相關(guān)排放尚缺乏經(jīng)濟(jì)上可行的深度脫碳方案。這些排放主要來源于重型的工業(yè)和交通運(yùn)輸部門，如下圖所示：
圖1 2015年按行業(yè)劃分的全球能源相關(guān)CO2排放量
而綠電制氫可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、建筑、電力、交通等多個(gè)部門，從而彌補(bǔ)能源轉(zhuǎn)型中的這一“缺失環(huán)節(jié)”，促進(jìn)部門間的耦合和協(xié)調(diào)。其技術(shù)路徑如下圖所示。報(bào)告第三章例舉了大量綠電制氫在全球的應(yīng)用案例，包括在交通運(yùn)輸部門、工業(yè)部門、能源部門的應(yīng)用，如在交通部門例舉了燃料電池汽車(FCEV)在重載車中的商業(yè)化應(yīng)用，阿爾斯通首批氫動(dòng)力列車在德國(guó)的部署，以及燃料電池推進(jìn)的小型螺旋槳飛機(jī)在德國(guó)的示范應(yīng)用等。
圖2 通過氫氣將VRE整合到終端使用中
因此，電制氫深度脫碳的價(jià)值不是對(duì)電氣化的取代，而是一種有益的補(bǔ)充，即可視其為間接電氣化的一種有效手段。
此外，報(bào)告還對(duì)綠電制氫的主要技術(shù)——堿性(ALK)電解裝置、質(zhì)子交換膜(PEM)電解裝置以及SOEC等——進(jìn)行了技術(shù)和成本的比較分析，相關(guān)內(nèi)容參見報(bào)告第二章，在此不做贅述。
最后，報(bào)告展望了未來綠電制氫的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，同時(shí)為政策制定提出了一些切實(shí)建議，如短期看可積極推動(dòng)綠電制氫認(rèn)證與補(bǔ)貼機(jī)制、天然氣管網(wǎng)入網(wǎng)補(bǔ)償機(jī)制等，長(zhǎng)期看可積極推動(dòng)跨地區(qū)輸送的綠電制氫產(chǎn)業(yè)鏈條，如澳大利亞綠電制氫的跨洋出口等，相關(guān)供應(yīng)鏈如下圖所示。
圖3 未來氫供應(yīng)鏈的潛在產(chǎn)能提升模式
此外，報(bào)告總結(jié)了該行業(yè)在價(jià)值鏈的每一步所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，并提出了一整套的政策措施以克服這些挑戰(zhàn)，如下圖所示。
圖4 電力制氫面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)及其可用措施的概覽
當(dāng)然，綠電制氫價(jià)值的發(fā)揮離不開相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低。而這也是該系列報(bào)告下一階段關(guān)注的重點(diǎn)，即綠電制氫與其他制氫技術(shù)在不同地區(qū)的開發(fā)成本比較，以及綠電制氫和生物天然氣等在終端能源市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力比較等，Emanuele也非常希望與國(guó)內(nèi)業(yè)界同行共同探討和分享相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
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