碳中和背景下煤炭制氢的低碳发展_14页_581kb

碳中和背景下煤炭制氢的低碳发展总结

核心内容概述

在全球向绿色低碳转型的大背景下，氢气作为清洁能源载体，对实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。我国作为全球最大的氢气生产和消费国，煤炭制氢在当前及未来一段时间内仍将是主要的制氢方式，但其高碳排放特性与“碳中和”目标存在矛盾。因此，结合碳捕集与封存（CCS）技术，将煤炭制氢转变为低碳“蓝氢”，成为我国氢能产业低碳发展的关键路径。

主要观点

• 氢能的重要性：氢气将在交通、电力、钢铁、建筑等领域发挥重要作用，是实现绿色低碳转型的重要支撑。
• 我国氢能发展需求迫切：由于能源结构高碳化和石油对外依存度高，我国氢能发展需求更为迫切，预计2050年氢气需求将增长至近6000万吨。
• 煤炭制氢的现状与前景：我国煤炭资源丰富，煤炭制氢成本低，短期内仍将主导供氢结构。但其高碳排放问题限制了长期发展。
• CCS技术的作用：CCS技术是当前唯一能够大幅减少化石燃料制氢过程中 $\mathrm{CO}_{2}$ 排放的技术，可将“灰氢”转化为“蓝氢”。
• 煤炭制氢结合CCS技术的优势：结合CCS后，碳足迹可下降53.3%，成本虽增加51.5%，但仍优于电解水制氢技术。
• 政策建议：需制定与CCS技术匹配的煤炭制氢发展战略，部署规模化示范项目，出台财税支持政策，并建立碳交易或碳税机制。

关键信息

一、全球氢能发展概况

• 全球氢能需求增长：预计至2050年，全球纯氢需求将增长至2.9亿吨/年，2070年将增至5.2亿吨/年，占终端能源消费量的13%。
• 各国氢能发展规划：欧盟、西班牙、德国、法国、美国、日本、韩国等国家均发布了氢能发展战略，提出明确的氢能应用目标和投资计划。
• 我国氢能发展现状：我国是全球最大的氢气生产和消费国，氢气需求主要来自石油精炼、氨生产、甲醇生产等领域。

二、煤炭制氢的碳足迹与成本分析

• 未结合CCS的碳足迹：煤炭制氢碳足迹高达22.65 kg $\mathrm{CO}{2}$ e/kg $\mathrm{H}{2}$，其中煤炭制氢环节贡献最大，占92.3%。
• 结合CCS后的碳足迹：碳足迹显著下降至10.59 kg $\mathrm{CO}{2}$ e/kg $\mathrm{H}{2}$，降幅达53.3%。
• 成本分析：结合CCS后成本增加51.5%，达13.13元/kg $\mathrm{H}_{2}$，但仍具备成本优势，尤其是相较于电解水制氢。

三、政策建议

1. 制定与CCS技术匹配的煤炭制氢发展战略：从国家层面统筹CCS与煤炭制氢的时空发展匹配，以实现低碳转型。
2. 部署规模化示范项目：通过多渠道资金支持，推动煤炭制氢与CCS技术的规模化应用。
3. 出台财税支持政策：通过减免税费、财政补贴等方式，提高企业采用CCS技术的积极性。
4. 建立碳交易或碳税机制：通过市场机制倒逼企业采用CCS技术，推动煤炭制氢技术的低碳可持续发展。

结论

在碳中和背景下，煤炭制氢技术需与CCS技术相结合，以降低碳足迹，满足低碳发展的要求。虽然短期内煤炭制氢仍具成本优势，但长期来看，提高“绿氢”比重将成为趋势。因此，我国应加快推动煤炭制氢与CCS技术的融合，并通过政策引导实现氢能产业的绿色低碳转型。