使用CCUS處理氣體中的氫氣的生產(chǎn)過(guò)程

可以更廣泛地使用氫。目前，氫氣主要用于煉油和化肥的生產(chǎn)。為了對(duì)清潔能源轉(zhuǎn)型作出重大貢獻(xiàn)，還需要在目前幾乎完全不存在的部門(mén)，如運(yùn)輸、建筑和發(fā)電部門(mén)進(jìn)行應(yīng)用。

生產(chǎn)氫氣和氫基產(chǎn)品的潛在途徑

然而，全球能源轉(zhuǎn)型中清潔、廣泛使用氫氣面臨以下幾個(gè)挑戰(zhàn)：

目前，用低碳能源生產(chǎn)氫氣的成本很高。國(guó)際能源署分析發(fā)現(xiàn)，由于可再生能源成本的下降和氫氣產(chǎn)量的擴(kuò)大，到2030年，利用可再生能源發(fā)電的氫氣成本可能下降30%。燃料電池、燃料重整以及電解（電解水）都可以受益于大規(guī)模生產(chǎn)。

2018年不同區(qū)域使用天然氣生產(chǎn)氫氣的成本

目前中國(guó)制氫成本

近期和遠(yuǎn)期電解路徑指示性生產(chǎn)成本

預(yù)計(jì)2020年中國(guó)風(fēng)、光制氫成本

氫基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展緩慢，阻礙了氫能的廣泛應(yīng)用。對(duì)于消費(fèi)者，氫氣價(jià)格在很大程度上取決于加氫站數(shù)量、使用頻率以及每天氫氣的輸送量。

解決這個(gè)問(wèn)題可能需要將國(guó)家以及地方政府、行業(yè)和投資者聚在一起，協(xié)調(diào)各方利益，制訂具有可操作性的規(guī)劃。

氫價(jià)值鏈的儲(chǔ)運(yùn)元素

天然氣管網(wǎng)中選定的現(xiàn)有元素對(duì)氫氣混合占比的耐受性（按體積劃分）

目前氫氣與天然氣管網(wǎng)混合的限制

管道和船舶儲(chǔ)氫、輸送氫的成本，以及氫液化和轉(zhuǎn)化成本

如今，氫氣幾乎完全來(lái)自天然氣和煤炭。氫氣已經(jīng)在世界各地實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，但生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳年排放量相當(dāng)于印度尼西亞和英國(guó)的總和。要利用現(xiàn)有的規(guī)模，邁向清潔能源的未來(lái)，既需要從化石燃料中捕獲氫氣，也需要從清潔能源中獲取更多的氫氣。

目前，法規(guī)限制了清潔氫行業(yè)的發(fā)展。政府和業(yè)界必須共同努力，確保現(xiàn)行法規(guī)不會(huì)成為不必要的投資障礙。貿(mào)易將受益于共同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（大量氫氣的儲(chǔ)運(yùn)安全以及不同氫氣供應(yīng)來(lái)源對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響）。

國(guó)際能源署已經(jīng)確定了近期的4個(gè)機(jī)會(huì)，以推動(dòng)氫在清潔、廣泛使用的道路上。關(guān)注這些現(xiàn)實(shí)世界的跳板可以幫助氫能達(dá)到必要的規(guī)模，以降低成本，減少政府和私營(yíng)部門(mén)的風(fēng)險(xiǎn)。雖然每個(gè)機(jī)會(huì)都有明確的目的，但四者也需要相輔相成。

1.使工業(yè)港口成為擴(kuò)大清潔氫氣使用的“神經(jīng)中樞”。

目前許多使用氫氣煉化和化工生產(chǎn)（基于化石燃料）已經(jīng)集中在世界各地的沿海工業(yè)區(qū)，如歐洲的北海、北美的墨西哥灣沿岸以及中國(guó)東南地區(qū)。

鼓勵(lì)這些工廠轉(zhuǎn)向清潔的氫氣生產(chǎn)將降低生產(chǎn)總成本。這些大量的氫氣供應(yīng)來(lái)源也可以為船舶和卡車(chē)提供燃料，為港口提供服務(wù)，也可為附近的其他工業(yè)設(shè)施（如鋼鐵廠）供電。

2.在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上建設(shè)，如數(shù)百萬(wàn)公里的天然氣管道。

引入清潔氫氣以取代僅占各國(guó)5%的天然氣供應(yīng)總量，將極大地增加對(duì)氫氣的需求，并降低成本。

3.通過(guò)車(chē)隊(duì)、貨運(yùn)和運(yùn)輸走廊擴(kuò)大氫氣運(yùn)輸。

為高里程汽車(chē)、卡車(chē)和公共汽車(chē)提供動(dòng)力，在熱門(mén)路線上運(yùn)送乘客和貨物，可以使燃料電池汽車(chē)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

4.開(kāi)通氫能行業(yè)第一條國(guó)際航線。

可以借鑒全球液化天然氣市場(chǎng)成功增長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)。如果要使國(guó)際氫貿(mào)易對(duì)全球能源系統(tǒng)產(chǎn)生影響，就必須盡快開(kāi)始。

國(guó)際合作對(duì)于加速全球氫能廣泛應(yīng)用和清潔化發(fā)展至關(guān)重要。如果各國(guó)政府努力以協(xié)調(diào)的方式擴(kuò)大氫氣應(yīng)用，將有助于刺激對(duì)工廠和基礎(chǔ)設(shè)施的投資，從而降低成本，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和最佳實(shí)踐的共享。

氫貿(mào)易將受益于共同的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。作為涵蓋所有燃料和所有技術(shù)的全球能源組織，國(guó)際能源署將繼續(xù)提供嚴(yán)格的分析和政策建議，以支持國(guó)際合作，并有效跟蹤未來(lái)幾年的進(jìn)展。

作為未來(lái)的路線圖，我們提出了7項(xiàng)關(guān)鍵建議，以幫助政府、公司和其他方面抓住這一機(jī)遇，使清潔氫能夠能夠發(fā)揮其長(zhǎng)期潛力。

國(guó)際能源署對(duì)擴(kuò)大氫能應(yīng)用提出的7項(xiàng)關(guān)鍵建議

1.在長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略中確立氫能的角色。

國(guó)家、地區(qū)和市政府應(yīng)指導(dǎo)未來(lái)的預(yù)期。公司也應(yīng)該有明確的長(zhǎng)期目標(biāo)。主要行業(yè)包括煉油、化工、鋼鐵、貨運(yùn)和長(zhǎng)途運(yùn)輸、建筑以及發(fā)電和存儲(chǔ)。

2.刺激商業(yè)對(duì)清潔氫氣的需求。

清潔氫氣技術(shù)具有可應(yīng)用性，但成本仍然具有挑戰(zhàn)。需要制定政策，為清潔氫創(chuàng)造可持續(xù)的市場(chǎng)，特別是減少化石燃料制氫的排放，以支持供應(yīng)商、分銷(xiāo)商和用戶(hù)的投資。通過(guò)擴(kuò)大供應(yīng)鏈（無(wú)論是低碳電力還是化石燃料的碳捕獲、利用和儲(chǔ)存），這些投資可以降低成本。

3.解決“先行者”的投資風(fēng)險(xiǎn)。

氫能的新應(yīng)用，以及清潔氫氣供應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，處于部署曲線中最危險(xiǎn)的點(diǎn)。有針對(duì)性的和有時(shí)間限制的貸款、擔(dān)保和其他工具可以幫助私營(yíng)部門(mén)投資、學(xué)習(xí)和分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)。

4.支持研發(fā)以降低成本。

除了規(guī)模經(jīng)濟(jì)降低成本外，研發(fā)對(duì)于降低成本和提高性能也至關(guān)重要，包括燃料電池、氫基燃料和電解質(zhì)（水產(chǎn)生氫氣的技術(shù)）。政府的行動(dòng)，包括公共資金的使用，對(duì)于制定研究議程、承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)和吸引私人資本進(jìn)行創(chuàng)新至關(guān)重要。

5.消除不必要的監(jiān)管障礙并協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。

因?yàn)榉ㄒ?guī)和許可證要求不明確，不適合用于新用途，或跨部門(mén)和國(guó)家不一致，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商面臨前進(jìn)的障礙。知識(shí)分享和標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，這包括設(shè)備、安全和不同來(lái)源的排放認(rèn)證。氫系統(tǒng)復(fù)雜的供應(yīng)鏈意味著政府、公司、社區(qū)和民間社會(huì)需要定期的咨詢(xún)。

6.參與國(guó)際活動(dòng)并跟蹤進(jìn)展。

需要加強(qiáng)全面國(guó)際合作，特別是在標(biāo)準(zhǔn)、良好做法分享和跨界基礎(chǔ)設(shè)施方面。需要定期監(jiān)測(cè)和報(bào)告氫氣的生產(chǎn)和使用，以便跟蹤實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期目標(biāo)的進(jìn)展情況。

7.關(guān)注4個(gè)關(guān)鍵機(jī)遇，以進(jìn)一步增強(qiáng)未來(lái)十年的勢(shì)頭。

通過(guò)建立現(xiàn)有政策、基礎(chǔ)設(shè)施和技能，這些相互支持的機(jī)會(huì)有助于擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展、增強(qiáng)投資者信心和降低成本：

•充分利用現(xiàn)有的工業(yè)港口，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈统杀尽⒌吞細(xì)錃獾臉屑~。

•利用現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，刺激新的清潔氫氣供應(yīng)。

•支持運(yùn)輸車(chē)隊(duì)、貨運(yùn)和運(yùn)輸走廊，使燃料電池車(chē)輛更具競(jìng)爭(zhēng)力。

•建立第一條航線，啟動(dòng)國(guó)際氫貿(mào)易。