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各具特色 多领域探索 丨全球氢能产业发展新动向及趋势分析
来源: | 作者:中国电力工程技术协会秘书处 | 发布时间: 1101天前 | 9142 次浏览 | 分享到:

  应用前景广阔 未来开发潜力大

  工业领域氢能替代应用空间持续拓展。彭博新能源财经预计,2022年钢铁、制氨、甲醇、化工和炼油五大行业的清洁氢使用量将超过全球5.1万辆氢能汽车的总耗氢量。

  据了解,全球75%炼钢所用的能源直接或间接来自煤炭,钢铁碳排放量占全球能源系统排放量的7%左右。钢铁行业是低碳化的关键领域,在该领域氢气有望在10年内成为具有成本竞争力的替代品。如2021年,全球首个使用无化石电力和氢气的炼钢示范项目在瑞典钢铁公司HYBRIT启动。此外,氢气也可作为替代燃料用于玻璃、水泥和陶瓷制造等行业,以取代化石燃料的使用。如2021年,英国玻璃企业皮尔金顿(Pilkington)启动了全球首个使用100%氢气生产浮法(片)玻璃的试验。

  氢燃料电池多样化、规模化应用加速。2022年北京冬奥会期间,共有1200多辆氢燃料电池汽车投运,并配备30多个加氢站,这是全球最大的一次燃料电池汽车示范。据统计,2021年,全球氢燃料电池汽车总销量1.6万辆以上。受强劲补贴政策驱动,韩国市场延续了2020年的增长势头,全年共售出超8000辆氢燃料电池汽车,约占全球总销量的一半。

  大规模氢储能是更具经济性的长周期调峰技术。在新型储能路径中,氢能具有诸多明显优势。氢储能是以氢气的形式进行储能,方式多样化,包括液化储氢、压缩储氢以及金属氢化物储氢等,存储规模可达百万千瓦级,存储时间跨度从小时到季节。氢储能除了可以满足大规模长周期能量储存和多元化终端利用需求,自身也具备较明显的技术路线、资源潜力及经济性。在大容量长周期调节的场景中,氢储能与电化学储能相比拥有单位能量存储成本低的优势。相对于抽水蓄能而言,氢储能可扩展性较强,受地理和资源的限制较少。相关研究表明,当需要大规模储能时可以液氢或者氢化物的形式存储于地下盐穴,估计每个兆瓦时的成本在50~150美元之间,与受地质条件限制较大的抽水蓄能相当,显著低于其他能量存储方式。

  氢燃料燃气轮机发电取得一定进展。全球电力巨头已开展氢能燃气轮机的相关研究,积极提高燃机的掺氢燃烧能力、开拓新的市场空间。如美国通用电气(GE)在全球已有超过100台采用低热值含氢燃料的机组在运行,累计运行时间超过800万小时,其中部分机组的燃料含氢量超过50%。2022年4月,通用电气宣布全球首个HA级掺氢燃烧示范项目成功运行,预计到2030年将具备100%燃氢能力,最终实现零碳排放。日本和欧盟EU Turbines已经承诺在2030年前推出100%燃氢重型燃气轮机。2022年初,

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