中国氢能战略英

中国氢能战略： 国家与地区计划 By玉ft楼andAnne-SophieCorbeau 尽管美国和欧洲媒体在美国和欧洲的低碳氢主题上投入了大量带宽，但他们对中国围绕该主题的发展的报道却很少。这种差异尤其显着，因为中国是氢生产和消费中最重要的全球参与者。1该国庞大的市场规模和广泛的工业基础设施不仅促进了氢领域的快速技术进步，而且还提供了实现规模经济的潜力-这两个发展可能会对全球氢市场格局产生重大影响。鉴于这些情况，了解中国的氢战略至关重要，包括该国计划如何开始对其当前的氢消耗进行脱碳并扩大未来的使用。 和生产。 中国氢能战略的一个显著特点是，它实际上不是单一的，而是由国家战略和众多区域战略组成的。自2022年3月发布《中国氢能产业发展中长期战略（2021-2035年）》（简称“国家计划”）以来，2该国的氢气领域取得了重大进展。但是，考虑到该国的氢气消费规模，《国家计划》的可再生氢气生产目标可能显得保守 ：到2025年，每年100,000至200,000吨的范围仅占3,300万吨（Mt）化石基氢的0.3％至0.6％。中国在2020年消耗的氢。3(对于上下文，在 2022年，全球电解氢的产量水平仍低于10万吨，截至2023年初，到2025年全球约4.5公吨可再生氢已承诺，计划和 本评论代表作者的研究和观点。它不一定代表全球能源政策中心的观点。这篇文章可能会进一步修订。 为CGEP的利益向SIPA捐款是一般用途的礼物，这使中心可以自行决定如何分配这些资金。更多信息可在www.energypolicy.columbia.edu/about/partners上获得。明确指出了赞助项目的罕见案例。 宣布。4一些地区似乎更加乐观，包括欧盟，其雄心勃勃的可再生氢目标是到2024年达到1公吨。5）相比之下 ，中国各省，市和直辖市都推出了自己的氢发展计划，这些计划建立了更加雄心勃勃的可再生氢目标。因此，与 《国家计划》相比，将省级计划放在一起可以更准确地描述中国未来几十年的氢工业。 本评论比较分析了这些有些分歧的国家和地方氢战略，以提供对中国不断发展的氢景观的细致入微的理解。其主要发现如下： ●中国各省的目标加在一起远比其国家目标雄心勃勃，内蒙古处于领先地位。后一个省的目标是到2025年达到每年48万吨可再生氢气的产量（是国家目标的2.5至5倍）。中国可能已经设定了一个保守的国家可再生氢目标来测试水域，允许地方政府提前收费。 ●根据目前在建的项目（不包括那些仍在规划阶段的项目，这些项目可能会或可能不会实现），内蒙古可能会达到2025年目标的60％左右。仅该地区就将在很大程度上实现可再生氢的国家目标。尽管各省的目标可能无法完全实现，但它们为中国可以实现的目标提供了更现实的看法。 ●尽管缓解气候变化无疑是中国氢战略的主要潜在驱动力，但短期内工业和经济动机似乎更为突出。与欧盟和美国相比，中国对碳强度的重视程度较低，中国政府缺乏对可再生氢的正式定义就证明了这一点。 中国氢景观概述 中国在全球氢气生产中占有很大份额，每年贡献约33万吨的总产量的三分之一。6这种生产严重依赖化石燃料（79％）-其中约21％来自工业副产品-导致360公吨的二氧化碳排放量。7同时，可再生氢气的贡献仍然微不足道，占产量的不到0.1%。8如图1所示，中国的工业部门在推动该国的氢消费方面起着举足轻重的作用。9 图1:中国氢气产量和部门消费量（2020年） 氢气生产氢气消耗 副产品 (7公吨 / Renewable(<0.1公吨/ 年) Na 天然气 (5Mt/y) 氨(10-11 公吨/年) Other (0.02公吨/ 年) 热 燃烧(5Mt/y) 精炼(8-9Mt/y) 煤炭(21 公吨/年) 甲醇(7-9 公吨/年) 资料来源：改编自国际能源署（IEA），“中国CCUS制氢的机会”，2022年11月，https://iea.blob.core.windows.net/assets/9c01430d-9e8f-4707-862c-35453b9e7d89/OpportunitiesHydroCCUSinChina.pdf。 中国的氢气生产不是在全国范围内均匀分布，而是集中在西北和东北地区（见图2）。生产水平最高的是内蒙古自治区（以下简称“内蒙古”）和ft东，每年的产量均超过4公吨，其次是新疆，陕西和ft西，每年超过3公吨。 图2:中国现有氢需求分布、产业集群和可再生氢项目 氢气项5目个以上项目 2至5个项目 1个项目 无项目 氢需求（20超20过年4）公吨 超过3公吨 小于1公吨 超过2公吨 超过1公吨产业集群 黑龙江 吉林 辽宁 甘肃 内蒙古北京 天津 河北 ft东 宁夏 青海 河南 江苏 陕西 上海 西藏自治区 安徽 湖北 四川 浙江 重庆 江西 贵州湖南 福建 云南 广西 广东 海南 宁东能源化工基地 珠江地区 “氢气走廊” 长江三角洲 北京-天津-河北地区 ft西 新疆 注：项目编号基于2022年7月的数据，可能并不涵盖所有项目。有关此工作范围的详细信息，请参阅注释17。 资料来源：改编自平安证券(平安证劵），《氢系列报告（1）制氢：副产品氢率先领先，绿色氢有望开启新时代》 （氢能系列报告)，2021年12月，https://dfscdn.dfcfw.com/download/A2_ cms_f_20211223134624381328&direct=1&abc6969.pdf;涂等人“，中国可再生氢气的前景 及其在工业脱碳中的作用，“EnergiePartnerSchaft，2022，https://www.energypartnership。cn/fileadmin/user _upload/china/media_elements/publications/2022/Agora/Prospects_of_Renewable_Hydrogen.pdf;XiairoGong，Raer 西北和东北地区也以高煤炭产量而闻名，强调了氢生产与煤炭资源之间的紧密联系。内蒙古，ft西和ft东（华北 ）等地丰富的煤炭储量迎合了附近的石化和化工行业，支持通常在同一设施内进行的氢生产和消费。10由于其丰富的可再生能源资源，西北地区也将成为可再生氢供应的枢纽。11然而，鉴于预计中国东部和东南部将很快成为重要的需求中心，中国将面临新的挑战 氢供应和需求之间的地理脱节形式可能会出现。中国缺乏运输基础设施代表了另一个挑战：该国目前仅拥有400公里的氢管道。12最近开发基础设施的举措，例如短距离氢气管道，加氢站和液态氢储存设施，主要集中在四大产业集群-京津冀地区，长三角、珠三角、宁东能源化工基地（见图2）——因此可能无法将可再生氢供应与初级需求中心对接。 中国国家和区域氢能发展战略比较 2021年9月，中国宣布了其所谓的“双碳目标”，即到2030年达到碳峰值，到2060年达到碳中和。13作为实现这一目标的第一步，中国国务院推出了《2030年前二氧化碳峰值行动计划》，其中强调了 钢铁、石化和运输(包括重型货运)等行业的氢气，以及可再生氢气生产等技术。14不久之后，中国宣布了《国家计划》，该计划提出了到2035年中国氢工业的愿景。国家计划战略性地将氢定位为：（1）中国未来能源体系的重要组成部分；（2）中国实现低碳能源转型的重要载体；（3）中国未来产业的重点新兴产业和发展方向。15虽然中国在这一战略计划中的大部分具体目标是2025年，但许多其他国家的国家氢战略概述了2030年(及以后)的量化目标，这可能会让人觉得他们的战略更加雄心勃勃。然而，中国的计划包括到2035年全面建立氢产业价值链的长期愿景。 这些2025年目标中最重要的是部署50,000辆燃料电池汽车和生产0.1至0.2公吨可再生氢气，以实现到2025 年将年二氧化碳排放量减少100万至200万吨的更广泛目标。16国家计划的其他亮点包括建立氢供应系统的目标 同时使用工业副产品氢和可再生氢；同时，战略中没有使用碳捕获和储存技术从化石燃料中生产氢。短期强调利用副产品氢（这是中国独有的）是由于在焦化，氯气和丙烷脱氢等行业中从工业废气中提取的大量废弃的副产品氢（主要是化石基）。根据这一计划，许多地方政府(如Procedre安徽、ft西、吉林、河北、ft东和湖南）到2025年优先考虑副产品氢作为主要供应来源。该氢的收集和纯化技术的开发也是各地区优先考虑的。 《国家计划》标志着中国整体能源战略的重大转变，将氢作为其新兴能源系统的基本组成部分，使中国在燃料电池汽车和电解槽等氢技术领域取得全球领先地位。在组成中国的34个地区中，1718个独立推出了自己的氢工业第十四个五年计划，这是一个战略蓝图，概述了一个省在五年内的经济和社会发展目标，而其他国家则将氢纳入其更广泛的工业战略（见表1）。考虑到不同的省级资源，基础设施能力和优势，这些区域一级的战略具有宝贵的见解。可以从中得出的一个重要结论是， 地方政策和行业发展已经远远超出了国家计划的保守目标。到2025年，该地区可再生氢的累积目标将超过1.1至1.2Mt，或国家目标的5至12倍（见表1）。18例如，内蒙古的宏伟目标是到2025年实现48万吨可再生氢气，是国家目标的两倍多。 表1:中国区域氢能发展规划 规划阶段 氢价值链和基础设施 应用程序 Ref 生产 氢燃料站 交通运输 可再生(吨) 副产品/其他(吨) 燃料电池汽车* 市政当局北京北京市 2023 37 3,000 [19] 2025 74 10,000 重庆重庆市 2025 30 2,000 [20] 天津天津市 2022 10 1,000 [21] 2025 900 上海上海市 2025 70 10,000 [22] 2035 东北(东北)黑龙江省黑龙江 2025 5 [23] 吉林省吉林 2025 60,000–80,000 10 500 [24] 2030 300,000–400,000 70 7,000 2035 1.2-1.5磨机。 400 70,000 辽宁省辽宁 2025 30 3,000 [25] 2035 500 150,000 北(华北)河北省河北 2025 100,000 200,000 100 10,000 [26] ft西省ft西 2025 10,000 [27] 2030 50,000 东(华东)江苏省江苏 2025 50 10,000 [28] 继续下一页 规划阶段 氢价值链和基础设施应用程序 Ref 生产 氢燃料站 交通运输 可再生(吨) 副产品/其他(吨) 燃料电池汽车* 东(韦东)(续)浙江省浙江 2025 50 5,000 [29] 安徽省安徽 2025 30 5,000 [30] 2030 120 20,000 2035 福建省福建 2025 40 4,000 [31] 江西省江西 2025 1,000 10 500 [32] ft东省ft东 2022 30 3,000 [33] 2025 100 10,000 2030 200 50,000 中南部(中南)河南省河南 2025 5,000 [34] 湖北省湖北 2025 10 1,250 [35] 湖南省湖南 2025 10 500 [36] 广东省广东 2025 100,000 300 10,000 [37] 广西壮族自治区广西 2025 2000 10 500 [38] 海南省海南 - [39] Southwest(西南)四川省四川 2025 60 6,000 [40] 继续下一页 规划阶段 氢价值链和基础设施应用程序 Ref 生产 氢燃料站 交通运输 可再生(吨) 副产品/其他(吨) 燃料电池汽车* Southwest(西南)(续)贵州省贵州 2025 10,000 15 1,000 [41] 云南省云南 [42] 西藏自治区西藏 [43] 西北(西北)陕西省陕西 2024 30,000 50 5,000 [44] 2025 100 10,000 甘