在电力部门低碳转型中低碳燃料的作用-116页_13mb

报告摘要

总结：低碳燃料在电力部门清洁转型中的作用

核心内容

国际能源署（IEA）发布的报告《低碳燃料在电力部门清洁转型中的作用》探讨了低碳氢和氨在电力部门中作为替代燃料的潜力，特别是在确保电力安全、减少碳排放以及支持可再生能源整合方面的作用。报告指出，尽管可再生能源（如太阳能和风能）在电力系统中占比不断上升，但由于其波动性，电力系统仍需要更多的灵活资源，如低碳可调度发电、储能、需求响应和输电扩展。

低碳氢和氨可以作为化石燃料发电厂的替代燃料，帮助实现脱碳目标，同时维持现有发电设施的系统服务功能。这些技术正在快速发展，目前已有成功的小规模共燃案例，未来将推动更大规模的应用。

主要观点

低碳燃料的重要性：低碳氢和氨在电力部门中可以作为重要的灵活性资源，特别是在可再生能源占比高、系统需要额外稳定性的地区。
技术进展：共燃20%的氨和超过90%的氢已在小规模电厂中成功应用，未来有望在更大规模上实现。
成本与区域差异：低碳燃料的生产成本受本地条件、社会接受度和政策影响。目前，天然气结合碳捕集、利用与封存（CCUS）是成本最低的生产路线。随着可再生能源成本下降和电解槽制造规模扩大，电解制氢和氨的成本也将显著降低。
系统服务价值：低碳燃料在电力系统中可以提供关键的系统服务，如惯性、调峰能力和备用容量，特别是在印度等新兴市场，预计到2030年，低碳燃料发电将贡献40%的电力、50%的系统惯性、60%的峰值容量和70%的调峰服务。
政策与市场机制：电力市场需要改革以奖励低碳热电设施提供的灵活性、容量和其他系统服务。碳定价和配套政策有助于缩小低碳燃料与传统发电之间的成本差距。
市场与供应链发展：建立低碳燃料市场和供应链是推动其广泛应用的关键。到2030年，低碳燃料的大规模应用将有助于建立供应链、降低生产成本，并支持其他难以脱碳的行业，如长途运输和工业。

关键信息

当前电力结构：热电（煤炭和天然气）仍是全球电力和热能的主要来源，且具有较长的技术寿命。
脱碳路径：减少煤炭和天然气使用、提高利用效率、早期退役或改造为低碳燃料或碳捕集封存是主要的脱碳路径。
可再生能源增长：在SDS（可持续发展情景）下，全球可再生能源（VRE）发电占比将从2019年的7%增长到2040年的45%。这将显著增加对灵活性资源的需求。
低碳燃料的排放优势：使用低碳氢和氨可以实现高达85-95%的碳排放削减，特别是当氢和氨来自可再生能源或高碳捕集率的化石燃料时。
国际标准缺失：目前缺乏国际公认的关于氢和氢衍生燃料的碳排放上限标准，这对确保其可持续性和市场信任至关重要。
供应链发展：氨的运输已较为成熟，而氢的运输仍需大量基础设施投资。低碳燃料的大规模应用将推动供应链发展和成本下降。