源热泵(报告指出：绿氢与碳捕获相结合，可以为较难减排的部门创造燃料)

Posted 2023-06-01

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源热泵(报告指出：绿氢与碳捕获相结合，可以为较难减排的部门创造燃料)

近日，中国宏观经济研究院能源研究所发布了《中国能源转型展望2023》COP27特别报告——面对国际国内新形势新挑战坚定走向净零排放能源转型目标（以下简称“报告”）。

报告在氢能方面指出：

限制全球变暖需要能源部门进行重大转型。这将涉及大幅减少化石燃料的使用、广泛推广电气化、提高能源效率以及使用替代燃料（如氢能）。

工业部门约占全球排放量的四分之一。实现净零排放将非常困难，需要新的生产工艺、低排放和零排放的电力、氢能，必要时还需要进行碳捕获与封存。

尽管近两年能源市场的动荡加剧，但发达国家大多把加快新能源发展、早日实现能源转型视为保障能源安全、有效应对全球气候变化的根本途径，力争实现碳中和的共识进一步增强。欧盟预计，到2025年其风电和光伏装机容量将翻倍，2030年达到目前的三倍，即新增4.8亿千瓦的风电装机和4.2亿千瓦的光伏装机，到2030年将替代1700亿立方米的天然气需求。同时，欧盟还计划到2030年，生物质天然气产量达到350亿立方米，氢能替代250亿到500亿立方米的天然气。德国将本国的碳中和目标年从过去的2050年提前到2045年，同时，为确保实现2045年碳中和目标，要求2022年底前出台全部转型所需的法律、法规和配套措施。德国新一届政府还在考虑将淘汰煤炭时间从过去的2038年提前到2030年，并在2030年前将可再生能源电量占全部发电量的比重提高到80%，力争早日实现能源独立和碳中和。

依托一体化发展布局，长三角推动特高压、配电网、氢能等区域间能源电力新型基础设施互联互通。长三角已在全国率先建成了特高压骨干电网结构。2020年9月，嘉善到青浦10千伏电力联络线工程竣工投运，青浦到吴江10千伏互联工程也正式建成贯通，实现了上海与浙江、江苏的配电网跨省互联互通，使跨区域电力融合发展进入了一个新的阶段7。2020年6月，长三角三省一市的四家能源企业共同签署《长三角能源基础设施一体化合作框架协议》，拟建立长三角能源企业合作机制，推进区域间能源基础设施互联互通，打造长三角氢能物流示范线路。近年来，长三角地区“互联网+”智慧能源、储能、区块链、综合能源服务等一大批能源新技术新模式新业态蓬勃兴起，推动建立集成优化、区域联动、智能调控、物理信息融合的能源系统，推动区域创新发展。

2022年10月，位于沪苏浙交界处的长三角生态绿色一体化发展示范区发布了《长三角生态绿色一体化发展示范区碳达峰碳中和工作的实施方案》和《水乡客厅近零碳专项规划》。提出到2025年，力争示范区能耗强度较2020年降低15%左右，碳排放强度较2020年下降20%以上。文件提出，积极推动绿色低碳先进技术的先行先试，大力推广应用分布式光伏、地（水）源热泵、氢能、生物质能、近零碳建筑等技术设施。“三园”（江南圩田、桑基鱼塘、水乡湿地）建设聚焦近零碳建筑、低碳循环立体农业等方式，大力实施增湿扩绿，持续提升碳汇能力，着力打造长三角低碳发展样本。

报告设计了三个情景，包括参考情景（BLS）、碳中和情景1（CNS1）和碳中和情景2（CNS2）。CNS1：在用的煤电机组逐步降低年运行小时数，实施自然退役措施，最长寿命煤电机组运行到2055年左右；中长期适度部署负碳技术，随着新型储能技术、电动汽车储能（V2G）、绿氢等新技术的发展，能源系统能够在2055年左右实现净零碳排放。CNS2：以更大的力度加速部署新能源发展，尤其是风电、光伏的发展要进一步加快，从而可以加速替代存量煤电；与此同时，新型储能技术、电动汽车储能（V2G）、绿氢（包括储存暨运输）等新技术的商业化应用以更快的速度扩张，新商业模式、新发展业态的配套措施更有力，能源系统能够在2055年前实现净零碳排放。

非化石能源（包括氢能）在一次能源总量中的比重将继续上升，2040-2045年非化石能源将成为我国主要能源。在CNS2情景下，预计非化石能源占比到2035年将达到40%左右；到2060年达到95%以上。其中，可再生能源将占一次能源消费的90%以上。

终端能源结构不断优化，建筑、工业、交通等领域用电、用氢占比逐步提升。

工业领域是终端能源消费脱碳的关键领域。钢铁和水泥行业落后产能的淘汰和煤化工业的有序发展，将带动煤炭消费量稳步下降，工业能源消费趋于稳定，预计在2030年左右达到峰值。在CNS2情景下，得益于能源效率的显着提高、新技术的引入、设备的转移以及电力和绿色氢能的大规模应用，到2060年工业领域在终端能源消耗中的份额将低于50%。

在交通领域，2035年后碳排放量将开始下降。电动汽车保有量快速增长，到2060年乘用车几乎全部为电动或氢燃料电池汽车。氢燃料电池汽车的发展主要面向重型商用车和公共汽车。到2030年，铁路电气化率进一步提高到80%以上，到2050年达到100%。生物燃料和电力多元化转换（Power-to-X，PtX）在航空业的大规模利用也将在交通运输业的低碳发展中发挥重要作用。

氢能成为一种重要的能源载体，基于充足经济的绿电制氢，为难以减排的终端部门提供绿色能源。绿氢与碳捕获相结合，可以为较难减排的部门创造燃料，如重型运输、航运和航空。

此外，由于相关基础设施预计将被直接部署在能源岛或陆上停放区内，因此能源岛预计将在开发PtX解决方案方面发挥重要作用。预计将在风能和太阳能发电的基础上生产氢气，然后可能将所生产的氢气输送到丹麦参与的未来欧洲氢骨干网（EHB）基础设施中，或直接用于生产合成燃料。

关于电力多元化转换技术，已确立的目标是到2030年达到400~600万千瓦的电解槽容量。但相较化石燃料和生物燃料，这种技术在市场上还缺乏竞争力。丹麦已经启动了一系列措施，以促进PtX价值链的发展：针对PtX和氢气项目领域投资，实施竞争性国家援助分配方案。预计将在2023年进行一轮国家援助招标，以支持PtX应用的产业化和规模扩大。