氢能具有能量密度大、热值高、储量丰富、来源宽泛、转化效率高等特点,是清洁的二次能源,可以作为高效的储能载体,是可再生能源实现大规模跨季节储存、运输的有效解决方案,被**学者认为是较具有应用前景的能源之一。绿氢是指可再生能源转化的电力电解水所制备的氢气,因其从生产到消费全过程碳排放量几乎为零而被称为“绿氢”。利用富足的可再生能源电解制氢,运用储存和运输技术,将氢输送到能源消费中心多元化利用,可以有效解决风电、光伏、水电等可再生能源不稳定以及长距离输送的难题。绿氢技术是利用可再生能源制氢,将可再生能源通过太阳能电池、风机、水泵等发电机组转换成电能,电能通过电解水制氢设备转换成氢气,将氢气储存或直接输送至氢气应用终端,作为电力或交通运输燃料、化工原料等以满足各行业对于氢能的需求。除传统的电解水制氢外,近年来还衍生了一些尚处于实验室研究阶段的新型制氢技术,如太阳能制氢、生物质制氢、核能热利用制氢等。绿氢是利用可再生能源（例如太阳能或风能）发电后通过电解工序制氢，其碳排放可以达到净零。河北Fumatech氢
氢是宇宙中较为丰富的元素。作为能源，氢有两个极具竞争力的特征：高能量密度，单位质量的热值约是煤炭的4倍，汽油的3.1倍，天然气的2.6倍；可存储且无碳，相比电力可以实现跨时间及地域的灵活运用。因此，在全球能源转型过程中，氢是较佳的碳中和能源载体。氢气可宽泛从水、化石燃料等含氢物质中制取，但能够提供全程无碳的技术路线是有限的。绿氢可以通过使用可再生电力或核能来生产，但依赖可再生能源发电成本的大幅下降；蓝色氢气可以由煤或天然气等化石燃料制得，并将二氧化碳副产品捕获、利用和封存（CCUS），从而实现碳中和；灰色氢气可以由以焦炉煤气、氯碱尾气为表示的工业副产气制取，可利用规模偏小只适合市场启蒙阶段使用。河北Fumatech氢利用可再生能源电解水制氢是成熟的绿氢技术，制氢中无含碳化合物排出,符合绿色可持续发展理念。
绿氢是一种理想的清洁能源,作为解决能源危机与环境问题的重要载体,对于保障我国能源安全稳定,加快构建以新能源为主体的新型能源体系具有重大意义。我国具有丰富的可再生能源资源,为了实现“双碳”目标,我国制定了2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿kW的高目标,为绿氢产业的发展奠定了基础。本文基于国内外氢能产业发展情况,重点分析了绿氢在制氢、储氢、运氢、加注、应用等各个环节的关键技术的发展趋势,并结合我国实际情况展望典型的应用场景和提出发展建议。
氢气是较清洁的二次能源,兼具燃料、储能、化工原料等多种属性,在电力、交通、建筑、化工等多个行业具有广阔的应用空间。目前,国内外对于绿氢应用技术的理论探索与实践案例主要聚焦于储能领域、工业领域(绿氢炼钢、绿氢化工、天然气掺氢)、交通运输领域(燃料电池汽车、重型工程机械、船舶)、建筑领域(微型热电联供、管道掺氢)等。由于可再生能源电解制氢技术尚未大规模推广,氢能储运技术不成熟,配套设施不完善,“绿氢”产能较小,不能大规模发展。氢能的应用以就近消纳为主,多局限于传统化工生产领域。中国是较大的风电和光伏生产国，如果能保持绿氢生产的地位，将注定主导全球可再生能源供应链和技术进步。
氢气加注环节的经济性直接影响氢气的成本。当前氢燃料电池汽车的总体拥有成本中,燃料电池、氢瓶等部件占50%,用氢成本占25%。随着关键材料、部件的规模化生产,车用燃料电池系统成本会大幅下降。我国氢气的成本主要在制氢与储运环节,其中,制氢占总成本的30%~50%,储存和运输占35%~55%,加注环节约占15%。当氢气需求较少时,站外长管拖车运氢可以满足多数的运输加注需求；当氢气需求较多,达不到管道建设规模时,分布式绿氢站内供氢将会称为未来发展的趋势。蓝色氢气不是绿氢的替代品，而是一种必要的技术过渡，可以加速社会向绿氢的过渡。河北Fumatech氢
绿氢制取成本目前较高，这制约了绿氢大规模的商业应用。河北Fumatech氢
我国拥有全球规模较大、门类较全的工业生产体系,拥有丰富的可再生能源资源,在“双碳”目标的背景下,工业领域将有大规模应用氢能的发展趋势。现阶段,氢燃料电池汽车的发展依赖于有关部门的补贴和支持。根据我国实际情况,未来几年氢能在交通领域的发展仍遵循商用车先发展,乘用车后发展的趋势。随着技术的突破和产业规模化带来成本下降,氢燃料电池在重卡、重型工程机械、船舶、航空等领域的市场化进程将进一步加快,氢能、电池等储能方式可提供不同时间尺度上的储能方案,保障消纳的前提下实现可再生能源大规模开发利用。据预测到2060年,氢能在终端能源消费中将达到20%,工业与交通仍是用氢的主要领域,其中,工业领域用氢约占60%,交通领域约占30%。河北Fumatech氢
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