2024年09月14日

推动工业领域绿氢应用 落基山研究所发布《集群化发展助力低碳转型之:工业场景中大规模绿氢应用模式研究》报告

2024年9月14日,由落基山研究所与北京市朝阳区国际绿色经济协会、中国可持续发展研究会、联合国工业发展组织投资和技术促进办公室(中国·北京)等联合主办的“2024中国国际服务贸易交易会——城市和园区‘碳’经济发展论坛”在北京国家会议中心顺利召开。来自政府部门、国际机构、协会和企业、金融机构等的多方代表出席会议,就城市和园区的绿色低碳高质量发展方略,以及“双碳”目标下新模式新业态和相关政策、产业的融合发展等话题进行深入研讨。会上,落基山研究所发布《集群化发展助力低碳转型之:工业场景中大规模绿氢应用模式研究》报告,针对工业领域绿氢大规模应用的关键问题,率先提出“集群化发展”模式,并基于绿氢的“制-储-运-用”全链条的技术经济性分析,针对在绿氢供给与工业生产同址和异地两个典型场景中的优化解决方案,为推动绿氢应用提出务实的行动建议。

以城市和园区行动为抓手的节能降碳是实现“双碳”目标的重要一环。国家发展改革委印发的《国家碳达峰试点建设方案》中强调,在全国范围内选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设,探索不同资源禀赋和发展基础的城市和园区碳达峰路径。此次“城市和园区‘碳’经济发展论坛”旨在借力服贸会这一国家级平台,以城市和园区的“碳”经济发展为主题,聚集政策与行业专家、企业代表,推动城市与产业在节能降碳下的合作共融,助力区域经济绿色低碳高质量发展。

会议由国际绿色经济协会执行会长邓继海主持,原国务院国资委国有大型企业监事会主席赵华林,北京市朝阳区人民政府副区长杨洪福,联合国系统驻华协调员常启德(线上),巴西驻华大使高望莅临会议并致辞。中国工程院院士、山东省科协主席、原山东省副省长凌文和湖北省、湖南省、天津市滨海新区和山西省长治市的领导专家就区域经济绿色低碳发展发表主题演讲。

国际绿色经济协会特邀理事长、原国务院国资委国有大型企业监事会主席赵华林在主宾致辞中表示,在碳达峰、碳中和目标下,从中央到地方,从行业到企业,都在重新构建新业态、新模式、新技术,这有助于激发新的经济增长动能,并逐步形成新的经济体系即“碳经济”。作为经济社会发展的重要载体,城市和园区是产业聚集、创新和升级的关键平台。为进一步构建绿色低碳的体系,要加强绿色低碳技术的研发和应用推广,推动传统产业的转型升级和新兴产业的加速发展,聚焦能源转型、智慧管理、减污降碳等领域,打造一批具有国际竞争力的绿色低碳产业集群。

国际绿色经济协会特邀理事长、原国务院国资委国有大型企业监事会主席赵华林致辞

中国工程院院士、山东省科协主席、原山东省副省长凌文以“园区零废低碳转型”为主题进行了报告分享。凌文表示,“零废低碳”是碳排放双控和全面绿色转型的重要维度。工业活动是“废”和“碳”的主要来源,而工业园区作为中国工业活动的重要载体,自身能源需求量大且废弃物多,应加强废弃物和碳排放的管理,充分参与循环经济体系和可再生资源市场的构建,实现循环经济和绿色转型。未来,为实现减污降碳协同发展,应进一步构建零废低碳评价体系,以期在零废低碳工业园区中加速形成减污降碳的新型市场竞争机制。

中国工程院院士、山东省科协主席、原山东省副省长凌文发言

会上,落基山研究所发布《集群化发展助力低碳转型之:工业场景中大规模绿氢应用模式研究》报告(以下简称“报告”)。落基山研究所重工业与循环经济部门主任李抒苡代表项目团队分享报告主要内容。

落基山研究所重工业与循环经济部门主任李抒苡代表项目团队在会上分享报告

工业是目前氢气消费量最大的领域,也是未来绿氢规模化应用的重点领域。目前,我国共计消费氢气3500万吨左右,约80%为来自化石能源的灰氢,近20%为工业副产氢,电解水制氢仅占1%左右。长期看,到2060年,国内氢的消费总量预计增长2.5倍以上,达到近1亿吨。其中工业仍将是氢气需求最大的领域,总消费量占比接近60%。2060年,若我国绿氢占到总供给的75%,即高达7500万吨,应用于工业领域的绿氢将相应达到4500万吨左右。截至目前,我国已针对绿氢及其在工业领域的应用进行了不少有益探索。然而,要实现绿氢在工业场景中的规模化应用,必须解决两大问题:一是绿氢供应需达到一定规模并且相对连续稳定,二是如何降低目前依然较高的用氢成本。

为解决上述痛点,报告从我国工业产能分布、绿氢资源禀赋情况出发,提出并诠释了“集群化发展”模式及其构建要点,即:优先在绿氢供给和需求较为匹配的区域,在技术可行的前提下,通过优化绿氢的“制-储-运-用”各环节及其配合方式实现经济性最优,保证工业场景中大规模、连续稳定且成本更低的绿氢供应。

《集群化发展助力低碳转型之:工业场景中大规模绿氢应用模式研究》报告

报告针对绿氢的制取、储存、运输和在工业场景中的利用各个环节,展开了技术经济性分析,为在“集群化发展”的过程中,在技术可行的情况下达到成本最优提供了依据。在此基础上,为支持实际部署,报告就氢气供给和工业需求同址和异地两类典型场景分别给出进行集群构建和成本优化的方法,并以工业用氢地在青海、山西和浙江分别举例,进行供、用氢方案的比选优化和成本试算。

报告提出,在我国绿氢供应地与需求地就近区域,有望率先形成以绿氢为深度碳减排抓手的低碳、零碳工业集群,因其绿氢储运需求相对有限,在近期内得到布局和实施的可行性也较高。因此,在短中期,集群化发展的模式可有效加速在能源资源和适用产能匹配的区域率先开展工作,论证以绿氢为代表的低碳、零碳方案的技术和经济可行性,并探索可行的商业模式。而在绿氢供应地与用氢地存在资源错配的区域,则可综合考虑制、储、运、用氢的综合方案,统筹布局获取绿氢的最优方式。

为推动集群化模式发展,加速大规模绿氢在工业低碳、零碳转型中的应用,报告提出以下五项行动建议:

·“政产学研用金”各界积极发挥作用并密切交流配合,聚焦绿氢的制-储-运-用各环节的技术突破和进步。

·工业企业作为绿氢的消费侧,密切关注并积极预期绿氢应用的技术进步和成本下降,适时甚至提前部署绿氢应用。

·各地区宜以自身工业基础和低碳、零碳能源资源为依据,全面评估绿氢用于工业生产的潜力,并设立相应的阶段目标和实施路线。

·在宏观层面,优化统筹不同地区间的氢气供需和储运基础设施的规划,并在微观层面充分协调配合。

·可再生能源发电、电网、氢储运、工业等多方进行有机的跨行业融合,以最优化地保证工业场景大规模用氢的持续稳定。

落基山研究所常务董事兼北京代表处首席代表李婷表示,“工业领域的深度碳减排是实现中国碳达峰、碳中和目标的关键,而绿氢应用是实现工业碳减排的重要路径。通过集群化发展模式实现绿氢产业链各环节的优化配合,不仅为工业领域碳减排提供了有效的解决方案,更为绿氢的大规模发展带来了新业态和机遇。未来,落基山研究所愿与合作伙伴一道,共同探索和践行包括绿氢应用在内的推动工业领域低碳、零碳转型的解决方案,为推动我国‘双碳’目标的实现和全球能源转型进程持续提供助力。”