Vol.02 可再生氢的低碳之路

中国氢能联盟原创打造「氢能科普月」，以全面、深入的科普内容，分享氢能及燃料电池的核心观点与新知，旨在营造良好的氢能产业发展社会氛围，为推动全球氢能发展贡献力量。

本期，我们将科普氢能在推动全球低碳转型方面的积极价值与实现路径。探索可再生氢的低碳之路，即刻出发！

01

  什么是可再生氢？

  可再生氢=绿氢吗？

过去很长一段时间

国际上对可再生氢等

多种相似概念的术语定义

众说纷纭

可再生氢 低碳氢 清洁氢 绿氢

“傻傻分不清楚”

实际上

早在2020年

中国氢能联盟

在《低碳氢、清洁氢与

可再生氢的标准与评价》中

就已经定义了可再生氢

欧盟也于2023年2月通过了

可再生能源指令要求的两项授权法案

明确了三种可被计入“可再生氢”的场景

世界各国对于氢的分类与定义

正在逐渐明晰

可再生氢

根据《低碳氢、清洁氢与可再生氢标准与评价》，可再生氢指单位氢气碳排放量不高于 4.9kgCO₂e/kgH_2，且氢气生产所消耗的能源为可再生能源。该标准由中国氢能联盟于2020年正式发布，通过标准形式对氢的碳排放进行量化在全球尚属首次。

02

  可再生氢在各行业的减碳「真招」

可再生氢

作为一种能够高效替代化石燃料的能源

不仅作为能源载体

还充当生产原料

被视是实现净零排放的优选路径

和实现中国双碳目标的重要手段

将在石油化工、钢铁、

重型道路交通和船运航空等

难以实现电气化的行业中

发挥不可替代的脱碳作用

交通

氢燃料电池汽车

受技术突破和规模化推动带来的降本影响，氢燃料电池汽车在部分场景可实现加速渗透，交通用氢规模逐渐提升。氢燃料电池更多聚焦于重型卡车、冷链物流、城际巴士、公交车和港口矿山作业车辆等对续航里程稳定性要求较高的使用场景中进行推广。

根据测算，2030年中国氢燃料电池汽车保有量将达到62万辆，总耗氢量为每年434万吨，其中可再生氢为301万吨，其余为工业副产氢。

图丨2030年交通行业耗氢分布图

来源：《2030年“可再生氢100”发展路线图》

钢铁

氢冶金技术

氢在钢铁行业可应用于氢冶金、燃料等多个方面，以氢冶金规模最大。氢冶金通过使用氢气代替碳在冶金过程中的还原作用，从而实现源头降碳，是钢铁行业实现双碳目标的革命性技术。利用可再生氢替代焦炭进行直接还原铁生产并配加电炉炼钢的模式将成为钢铁行业大规模脱碳最具有前景的解决方案之一。

图丨氢冶金技术分类及优缺点

化工

可再生氢耦合合成氨

可再生氢可通过替代传统合成氨工艺中化石能源制氢发挥减碳作用。可再生氢合成氨将以增量发展为主，存量替代为辅，存量替代和增量发展将长期共存。

可再生氢耦合合成甲醇

可再生氢可与传统合成甲醇工艺的气化环节直接耦合，在降低碳排放的同时增加产量。

绿氢炼化

炼厂在加氢精制、加氢裂化和下游化工加氢生产等环节使用大量氢气，可再生氢可作为相关环节的氢源选项与炼厂流程耦合。

图丨化工行业氢能利用路径

来源：《2030年“可再生氢100”发展路线图》

图丨化工行业2030年用氢量分析框架

来源：《2030年“可再生氢100”发展路线图》

图丨各区域化工行业2030年可再生氢需求量

来源：《2030年“可再生氢100”发展路线图》

根据《2030年“可再生氢100”发展路线图》

零碳图景下

氢能在各行业的利用规模和能源结构

在2020-2060年间

通过应用氢能有望实现

超过200亿吨的累计减排量

其中交通行业累计减排量最大

约为156亿吨

钢铁行业累计减排量约为47亿吨

化工行业累计减排量约为38亿吨

因此，在能源转型和“双碳”的大背景下

推动可再生氢产业发展势在必行

图丨2020-2060各行业应用氢能累计减排量

来源：《2030年“可再生氢100”发展路线图》

03

政策为可再生氢的低碳之路保驾护航

为此

我国中央、地方政府

陆续制定可再生氢支持政策

聚焦可再生氢在难减排领域深度脱碳的潜力

统筹规划并建设可再生氢项目

为发展可再生氢产业营造了“舒适”的环境

《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》

重点发展可再生能源制氢

我国发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》对发展清洁低碳氢源做出明确部署。确定了清洁低碳的发展原则，重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢，制定氢能绿色低碳发展目标；部署可再生能源制氢相关领域技术攻关任务，加快提高可再生能源制氢转化效率和单台装置制氢规模。统筹推进清洁、低碳、低成本制氢体系建设，在风光水电资源丰富地区优先开展可再生能源制氢示范。完善支持氢能绿色低碳发展的政策与制度保障体系，研究探索可再生能源发电制氢支持性电价政策，推动完善清洁低碳氢标准体系。

规划提出，我国可再生能源制氢行业发展目标为：到2025年，可再生能源制氢量达到10万吨至20万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部分；到2030年，实现可再生能源制氢广泛应用，有力支撑碳达峰目标实现；到2035年，可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。

我国各省市立足可再生能源资源禀赋

明确可再生能源制氢发展目标

图丨不同地区可再生氢成本与规模

来源：《2030年“可再生氢100”发展路线图》

我国可再生资源条件差异推动区域发展分化。三北、西南等地区可再生资源丰富，可再生氢与传统制氢路径成本差异较小，多种应用场景具备经济性。东部和中部地区资源相对匮乏，同时电力需求旺盛导致绿电溢价，海上风电成本尚处于准平价阶段，使得可再生氢成本与传统制氢路径成本差距较大，影响区域需求释放。

近年来，我国可再生能源制氢行业迎来了密集的政策发布期，全国各地纷纷出台可再生能源制氢行业政策文件，同时有多个省市提出可再生氢相关创新政策。2021年4月，山东发布《关于开展储能示范应用的实施意见》鼓励有条件的风电、光伏发电项目配套制氢设备，制氢装机运行容量视同配建储能容量。2023年1月，青海省发展改革委发布《青海省促进氢能产业发展的若干政策措施》指出，风电、光伏发电配置制氢、储氢项目原则上等同于配置储能，制氢项目可优先消纳新能源市场化交易电量；支持氢储能参与调峰，调峰能力按调峰电量参与市场交易。2024年4月16日，内蒙古发布国内首个可再生能源制氢产业安全管理办法，允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站；绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。此外，截至目前，国内的成都、宁夏、克拉玛依、鄂尔多斯、吉林、湖北、濮阳、潍坊等多个省市均出台了针对绿氢的专项补贴，绿电制氢项目最高可补2000万/年。

04

低碳路上的瓶颈与「大基地」破局之道

根据

《2030年“可再生氢100”发展路线图》预测

到2030年

全国电解槽装机量达到102吉瓦

全国可再生氢总需求达到770万吨/年

化工行业对可再生氢的需求量最大

其次是交通和钢铁行业

然而

在可再生氢发展初期

由于行业用户端对于

使用成本和便利性敏感程度较高

且储运的成本等瓶颈

在短期内无法得到显著突破

因此

区域内可再生氢产销结合

被视为破局之道

  “区域为主”统筹发展、

  “大基地”规模化开发、

“先立后破”逐步替代

将是未来十年可再生氢发展的重要特征

最终目标是实现氢能乃至整个能源系统的

跨区域、跨品类统筹规划、协调发展

可再生氢大基地集群规模化开发

图丨氢界大平台可再生氢项目

中国氢能联盟研究院发布的《2030年“可再生氢100”发展路线图》提出，以“大基地”模式开发应用可再生氢，不仅能够充分利用地方资源、增强可再生氢能发展保障，也可从全价值链角度为氢能发展赋能。以国家能源集团、中国石化、中国能建、国电投等为代表的央企，通过在内蒙古、宁夏、吉林等风光资源丰富地区部署可再生氢项目，积极推进带动氢能全产业链发展。

中国氢能联盟

氢能产业大数据平台数据显示

截至2024年8月

全国共规划396个可再生氢项目

已建成运营可再生氢项目78个

总装机规模超过900兆瓦

主要分布在

内蒙古、宁夏、吉林、甘肃等地区

05

可再生氢低碳之路上的联盟角色

国家能源集团氢能事业部主任、中国氢能联盟秘书长刘玮：可再生氢的发展，是双碳战略能够有效落地的重要抓手。可再生氢如何能够快速、高质量地发展，不仅关系到整个氢能产业，也关系到能源革命和双碳战略能否落地。当下，整个中国的氢能产业已经形成了一个新的发展局面和发展阶段，我们对氢能的未来发展充满期待。

中国氢能联盟

作为中国氢能产业的倡导者、推动者、践行者

积极探索可再生氢的低碳之路

用脚踏实地的行动

为可再生氢发展铺平道路

《可再生氢100行动倡议》

2021年9月，时值“碳达峰、碳中和”战略提出一周年以及我国燃料电池汽车示范应用启动之际，中国氢能联盟发布《可再生氢100行动倡议》，提出了力争到2030年实现国内可再生能源制氢装机规模达到100吉瓦的愿景目标。

《开启绿色氢能新时代之匙：中国2030年“可再生氢100”发展路线图》

2022年6月30日，中国氢能联盟发布《开启绿色氢能新时代之匙：中国2030年“可再生氢100”发展路线图》，为实现可再生氢100描绘了明确路线。

《可再生氢100行动倡议——氢行计划》

2023年11月7日，在2023年中国氢能产业大会开幕式上，中国氢能联盟牵头发布《可再生氢100行动倡议——氢行计划》，由国家能源集团国华投资公司（氢能公司）、东风公司和现代汽车等业界共同启动氢行计划。该计划包含强化氢能科技创新引领作用、加快燃料电池汽车规模化发展、引导绿色氢能示范应用、探索氢基动力车船及航空器应用、建立交通用氢气品质检测体系和加强区域互联互通六个方向，旨在推动氢动力系统创新、可再生氢及氢基绿色燃料应用和氢品质保障，加快氢高速、氢基动力列车、矿卡和船舶示范，促进交通领域深度脱碳，力争以规模化示范，助力形成“百站万辆”格局，带动氢能及燃料电池产业发展示范区建设。

氢能领跑者行动

标准建设方面，中国氢能联盟发布全球首个《低碳氢、清洁氢与可再生氢的标准与评价》并正在升级为行业标准，氢能领跑者行动标准体系不断完善，获批全球首个可再生能源制氢减排方法学。

可再生氢认证工作

2020年12月29日，由中国氢能联盟提出的《低碳氢、清洁氢与可再生氢的标准与评价》正式发布实施。随后，中国氢能联盟依据标准建设的“氢溯”平台成为燃料电池汽车示范城市群氢能供应评价支撑平台。作为国内首个氢及泛氢领域产品碳足迹评价平台，“氢溯”自上述标准发布以来，已评价清洁氢达到40000多吨。

图丨崇礼风光耦合制氢项目

2024年3月，中国氢能联盟更是基于“氢溯”平台牵头完成河北建投阳坡制氢站可再生氢认证工作，并颁发可再生氢认证证书。

图丨国华投资（氢能公司）赤城风氢储多能互补示范项目

5月，中国氢能联盟研究院完成国家能源集团国华投资（氢能公司）赤城风氢储多能互补示范项目赤城制氢厂项目氢气产品碳足迹预核算，并颁发可再生氢预评价声明证书。上述认证工作，为可再生氢规模化交易奠定基础。

国际合作

模式创新方面，中国氢能联盟携手联合国开发计划署开展“可再生氢综合应用示范”，建设清洁氢项目库，在典型城市开展清洁氢能认证和减碳资产开发，加快绿氢成本降低。

受气候变化和能源转型的影响

全球各国聚焦可再生氢的碳减排作用

根据国际可再生能源署（IRENA）预测

未来30年，全球氢能市场发展将进入爆发期

由可再生能源生产的绿氢将飞速发展

为全球贡献10%的二氧化碳减排

在《氢能产业发展

  中长期规划（2021-2035年）》

  和《中国2030年“可再生氢100”

发展路线图》的指导下

我国也将扎实推进可再生氢产业发展

行深致远

让这条迎向曙光的低碳之路上

可再生氢的彩旗不断招展