清洁氢气生产路径研究报告(2024)
概述
本报告由Hydrogen Europe秘书处编制,反映了秘书处的观点而非整个Hydrogen Europe组织成员的意见。报告旨在提供一般信息,并不保证信息的准确性或完整性。
目标与背景
为实现欧洲到2050年净零排放的目标,预计到2040年和2050年将分别需要34万吨和55万吨清洁氢气。目前,水电解技术的生产能力仅为约0.05万吨/年,因此需要大幅扩大其生产能力。虽然水电解技术具有显著的成本降低潜力,并能从更广泛能源系统中受益,如支持可再生能源的渗透,但其他技术(如碳捕获重整、甲烷裂解、生物废物制氢和非生物废物制氢)也可生产清洁氢气并有助于实现净零目标。这些技术尤其对于那些可再生能源供应稀缺或昂贵的地区至关重要。
技术路径
- 水电解:成本最高,但具有最大的成本降低潜力。
- 碳捕获重整:成本竞争力较强,但碳储存和运输成本存在不确定性。
- 甲烷裂解:自然气成本是主要成本驱动因素,副产品收入可减少最终成本。
- 生物废物制氢和非生物废物制氢:资本支出是主要成本驱动因素,具有降低成本的巨大潜力。
技术成熟度
- 水电解:TRL 6-9(试点演示、全规模系统演示、部署条件下的试验、商业化)
- 碳捕获重整:TRL 6-7(试点演示、全规模系统演示)
- 甲烷裂解:TRL 6-7(试点演示、全规模系统演示)
- 生物废物制氢:TRL 6-7(试点演示、全规模系统演示)
- 非生物废物制氢:TRL 6-7(试点演示、全规模系统演示)
成本分析
清洁氢气的生产成本在1.7至10.2欧元/公斤之间。水电解技术当前成本最高,但具有最大的成本降低潜力。碳捕获重整技术和甲烷裂解技术具有较强的竞争力,但由于碳捕获和运输成本的不确定性,其成本可能会进一步下降。生物废物制氢和非生物废物制氢的成本主要由资本支出驱动,具有较大的成本降低潜力。
环境影响
所有评估的技术路径均可对气候变化缓解产生积极贡献。所有技术路径均可生产碳强度低于3.4公斤二氧化碳/公斤氢气的氢气,符合欧盟可持续融资分类标准和Fit-for-55包装定义的低碳燃料标准。然而,某些路径的排放强度可能较高,甚至超过未捕获的天然气重整(灰色氢气)的排放量。
结论
目前,基于天然气的氢气生产路径在市场和技术发展状态下提供了最低的脱碳成本。然而,为了确保低碳氢气的生产,需要制定严格的监管框架,以促进可持续解决方案,同时避免不必要的投资障碍。
以上是根据提供的文字内容进行的总结归纳。