碳達峰、碳中和形勢下氫能源的發(fā)展前景

摘 要：碳達峰、碳中和是我國的“十四五”發(fā)展開始階段，對于當(dāng)前全球氣候變化所做出的莊嚴(yán)承諾，通過應(yīng)用更加先進的政策和措施，在2030年達到二氧化碳排放的峰值，在2060年達到碳中和。碳達峰、碳中和的目標(biāo)確定，是我國下個發(fā)展時期中，實現(xiàn)經(jīng)濟方式改革、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)系統(tǒng)改善等目標(biāo)的根本，可以構(gòu)建出美麗、綠色的中國，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

關(guān)鍵詞：碳達峰;碳中和;低碳發(fā)展;氫能源

分類號：X321;P467;D630

碳達峰、碳中和目標(biāo)的設(shè)定，在未來的發(fā)展時期中，我國需要面對經(jīng)濟上“脫碳”所帶來的挑戰(zhàn)。促進經(jīng)濟發(fā)展和碳排放的減少本身就是矛盾體，傳統(tǒng)能源，特別是煤炭能源有著很大的生存壓力。氫能是我國能源體系不可獲缺的一種能源，在未來的2050年氫能占據(jù)總體能源消耗量的10%，年產(chǎn)生經(jīng)濟效益超10萬億元。

一、碳達峰、碳中和提出背景分析

國際方面，世界經(jīng)濟發(fā)展，能源需要轉(zhuǎn)換，能源清潔低碳化發(fā)展是當(dāng)前全球發(fā)展的共識。2020年，歐盟宣布實施碳中和計劃，但是之前已經(jīng)有30余個國家宣布了碳中和目標(biāo)，比如墨西哥等。隨后，中國、日本、韓國相繼提出了碳中和目標(biāo)。美國新上任總統(tǒng)拜登在講話中表示，美國將會重回《巴黎協(xié)定》，并且發(fā)布美國碳中和時間表。這種背景之下，全球范圍內(nèi)的很多國家都積極參與到氣候變化應(yīng)對中，對于盡快的實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)起到一定的促進作用。

國內(nèi)方面，“十三五”發(fā)展時期中，我國加大力度進行溫室氣體排放控制，加強關(guān)鍵領(lǐng)域節(jié)能控制，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，促進生態(tài)環(huán)境改善，并且取得了初步的成績。但是，經(jīng)濟發(fā)展失衡、高排放企業(yè)較多等問題還比較嚴(yán)重。國家需要連續(xù)發(fā)布相關(guān)的低碳化能源目標(biāo)，做出產(chǎn)業(yè)調(diào)整，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境改善。因此，我國需要從目前發(fā)展的實際情況出發(fā)，制定出碳達峰、碳中和的目標(biāo)，進而實現(xiàn)國家經(jīng)濟體制的改革，以高質(zhì)量發(fā)展作為指導(dǎo)性的思想，是我國未來長達半個世紀(jì)的發(fā)展目標(biāo)，必然會給人類社會的全面進步奠定基礎(chǔ)。

二、氫能源行業(yè)高速發(fā)展

氫燃料電池已經(jīng)不是新鮮的技術(shù)，氫氣能源需求量巨大，加氫站已經(jīng)全面投入建設(shè)。目前我國總計建設(shè)加氫站66座，國家在未來2年內(nèi)加速氫能使用的立法，為氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展插上了翅膀，未來必然會取得更加快速的發(fā)展。此外，我國發(fā)布計劃，未來一定時間內(nèi)全面開展加氫站的建設(shè)，到2050年總計要建設(shè)超過一萬座，行業(yè)總產(chǎn)值超過12萬億元。

1.廣東、上海加氫站建設(shè)領(lǐng)先

我國加氫站發(fā)展空間是非常廣闊的，廣東省建設(shè)17座位于國內(nèi)領(lǐng)先，其次是上海，建設(shè)7座加氫站。

2.固定式加氫站逐漸增多

2019年我國已經(jīng)制定出能源綜合站、站內(nèi)加氫站的計劃，已經(jīng)開始從內(nèi)部經(jīng)營轉(zhuǎn)化成為商業(yè)化運營，并且創(chuàng)造出多樣化的加氫站類型。當(dāng)前我國的固定加氫站數(shù)量持續(xù)增多，站內(nèi)加氫制氫合建是未來發(fā)展的重要趨勢，滿足當(dāng)前用戶使用的需要。正是有了群眾支持，固定加氫站數(shù)量增多，并且超高壓儲氫和液壓加氫站會實現(xiàn)商業(yè)化運行。

3.氫氣需求量增大，加氫站建設(shè)加速進行

根據(jù)我國發(fā)展實際情況分析，氫能市場發(fā)展初期（2020～2025年左右），氫氣年需求量大約為2200萬噸;發(fā)展中期（2030年左右），需求量大約為3500萬噸;遠(yuǎn)期發(fā)展時期（2050年左右），年需求量大約達到6000萬噸。

4.未來綠色供氫比重上升

當(dāng)前我國的氫能還是在導(dǎo)入階段，并未完全投入到市場中，除了有些氣體公司外，市場化氫能供應(yīng)還沒有完全進行?？紤]到不同技術(shù)路線的制氫產(chǎn)能、經(jīng)濟、碳排放等方面，各個地區(qū)有著很大的差異。

氫能發(fā)展初期階段，氫氣并不能全面的應(yīng)用到燃料領(lǐng)域內(nèi)，工業(yè)副產(chǎn)制氫的成本較低，接近于消費市場，有些地區(qū)還在積極的探索能源電解制氫方式。發(fā)展中期階段，煤制氫聯(lián)合CCS技術(shù)，實現(xiàn)可再生能源電解制氫就能夠達到有效供氫的效果，逐步實現(xiàn)生物制氫、太陽能光催化分解制氫等，同時還要實現(xiàn)氫氣遠(yuǎn)距離運輸。在發(fā)展初期階段，我國能源結(jié)構(gòu)開始從傳統(tǒng)石化能源轉(zhuǎn)化成為可再生能源，形成多元化的布局，可再生能源電解水制氫可以實現(xiàn)有效供氫，同時多種技術(shù)輔助應(yīng)用，氫產(chǎn)量充足，已經(jīng)開始全面形成千萬噸級綠色氫氣出口。

三、氫能的優(yōu)勢以及未來應(yīng)用前景

1.氫能源性價比極高

氫能是通過物理、化學(xué)等一系列變化所釋放的能量，可以進行儲能、發(fā)電、車輛燃料、家用燃料等等，不同能源的燃料燃油熱值和發(fā)電建設(shè)成本方面都是不同的，而氫能在成本方面具有非常明顯的優(yōu)勢，性價比非常高。從燃料熱值方面進行分析，氫能要明顯的高于天然氣、汽油、煤等能源。從發(fā)電建設(shè)角度進行分析，氫能的發(fā)電建設(shè)成本是非常低的。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查分析，氫氣發(fā)電建設(shè)成本只有580美元/千瓦，與光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、天然氣發(fā)電、石油發(fā)電等方式對比，成本是最低的。

2.交通領(lǐng)域漸成氫燃料電池核心應(yīng)用場景

氫燃料電池是全球能源可持續(xù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，當(dāng)前已經(jīng)成為能源和交通領(lǐng)域發(fā)展的主要支撐形式。比如英國、德國、日本等國家都應(yīng)投入力量進行氫燃料電池汽車的建設(shè)，同時開展加氫站的全面建設(shè)。我國開始全面的進行氫燃料電池綠色環(huán)保建設(shè)發(fā)展，未來氫燃料電池會應(yīng)用到新能源汽車中，促進該領(lǐng)域的發(fā)展，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出必要貢獻。

四、結(jié)語

碳達峰、碳中和目標(biāo)是我國制定的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，可以促進生態(tài)環(huán)境改善，保障人們的生命健康。氫能有著非常高的清潔性效果，燃燒值比較高，是傳統(tǒng)能源非常好的替代能源形式，順應(yīng)時代的發(fā)展，氫能產(chǎn)業(yè)有了很大的發(fā)展，未來氫能源會發(fā)揮出更大的作用，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓人類社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：曹營房，男，1972年3月生，山東臨沂人，本科，研究方向：煤化工生產(chǎn)管理。

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