IRENA-终端部门脱碳化：绿氢实践洞察（英文）-2021.5-44页_3mb

详细总结：Decarbonising End-Use Sectors: Practical Insights on Green Hydrogen

核心内容概述

本白皮书由国际可再生能源机构（IRENA）的“行动联盟”工作组成员共同撰写，旨在提供关于绿色氢能发展的实用见解，并为政策制定者提出加速其全球采用的建议。文档通过多个案例研究，展示了绿色氢能在全球能源转型中的关键作用，并强调了政府支持、市场机制和技术创新在推动其发展中的重要性。

主要观点

绿色氢能的定义与重要性

• 绿色氢能是由可再生能源驱动水电解产生的氢气，是实现净零排放的重要手段。
• 它适用于难以通过直接电气化实现脱碳的行业，如钢铁、化工、水泥等，以及长途运输、航运和航空等领域。
• 在建筑领域，绿色氢能也可用于直接供热。

市场潜力与前景

• 根据IRENA的1.5°C情景，到2050年，氢能及其衍生物将占全球最终能源消费的12%，其中三分之二将由绿色氢能提供。
• 绿色氢能的生产成本正在迅速下降，预计到2030年将在全球范围内与化石燃料制氢（含碳捕集与封存）具有竞争力。
• 2030年全球绿色氢能投资预计超过3000亿美元，而到2050年，绿色氢能出口市场可能达到3000亿美元，甚至成为10万亿美元的潜在市场。

政策与市场推动

• 政府支持和政策框架是推动绿色氢能发展的关键因素。
• 需要制定针对性政策，包括研发资助、财政补贴、碳定价、拍卖机制等，以降低生产成本并促进市场发展。
• 全球绿色氢能市场正在逐步形成，一些国家已签署双边协议，探索氢能贸易路线。

关键信息

绿色氢能的应用领域

• 工业领域：可用于钢铁生产（如HYBRIT项目）、氨和甲醇生产、化工过程等。
• 运输领域：适用于长途货运、航运和航空，特别是通过燃料电池电动车或合成燃料。
• 电力领域：可作为季节性储能介质，用于平衡电网并提供灵活的电力供应。

技术与经济前景

• 绿色氢能的生产依赖于可再生能源的低成本供应和电解技术的进步。
• 预计到2050年，全球需要约5000 GW的电解产能，以生产4亿吨绿色氢能。
• 为实现这一目标，每年需投入约780亿美元用于电解和相关基础设施建设。

政策建议

• 政府支持：制定综合政策框架，包括研发资金、财政激励、碳定价等，以推动绿色氢能发展。
• 市场机制：建立透明的氢能认证体系，确保可再生能源属性不被重复计算。
• 基础设施建设：发展配套的氢气运输和储存基础设施，包括管道、储罐、液化设施等。
• 国际合作：通过双边和多边协议推动氢能贸易，促进全球供应链的建立。

案例研究

1. Queensland Nitrates（澳大利亚）

• 研究绿色氨生产在澳大利亚的可行性，重点探讨可再生能源与氢能生产的结合。

2. FH2R（日本）

• 日本通过Fukushima氢能研究基地推动氢能研发和生产，降低生产成本并发展国际供应链。

3. HYBRIT（瑞典）

• 通过使用绿色氢能替代传统化石燃料制氢，实现钢铁生产的脱碳。

4. Green H2F Puertollano I（西班牙）

• 探索绿色氨和肥料生产的可能性，推动氢能在化工领域的应用。

5. Power-2-Green Hydrogen（马略卡岛）

• 利用岛屿环境推动氢能生产与电网平衡，实现工业复兴与脱碳目标。

6. Westkuste 100（德国）

• 推动氢能与能源系统耦合，支持交通和工业领域的脱碳。

结论与建议

• 绿色氢能是实现净零排放的重要工具，尤其在难以电气化的行业。
• 为推动其发展，需在政策、市场机制和技术创新方面采取综合措施。
• 全球氢能市场正在快速形成，需加强国际合作与基础设施建设，以确保其可持续发展。

参考文献

• IRENA, 2020a; 2020b; 2020c; 2021a; 2021c
• Energy and Climate Intelligence Unit, 2021
• Hydrogen Council, 2020; 2021a; 2021b
• Strategy&, 2020
• Goldman Sachs Research, 2020
• European Commission, 2020
• Ministry of Economy, Trade and Industry, 2017
• Ministry of Energy, Government of Chile, 2020
• Commonwealth of Australia, 2019
• Kao, 2020
• Meng et al., 2020
• Takouleu, 2021

附录

• 图表：包括绿色氢能市场机遇、全球可再生能源需求、政策措施、氢能贸易路径等。
• 缩略词：涵盖可再生能源、碳捕集与封存、电解、绿色氢能等关键术语。