摘要
储能行业中,化学储能(包括氢储能、氨储能、合成燃料储能等)正成为能源变革的新生力量。本白皮书聚焦于此行业对ESG的贡献以及行业自身的ESG表现,深入剖析其在减少碳排放、提升能源利用效率、保障能源安全等方面的作用。我们也将展现行业内企业如何通过创新技术与科学管理,在实现商业价值的同时,积极履行社会责任,为构建绿色、和谐、可持续的未来能源格局贡献力量。
第一章 化学储能行业概览
储能技术及化学储能
储能技术应运而生并蓬勃发展,各类技术凭借独特的原理与优势,各显神通。储能系统可细分为机械储能、电化学储能、电磁储能、化学储能、热储能等多种类别。化学储能被视为未来低碳能源系统的重要组成部分,不仅可以与可再生能源发电(如风能、太阳能)无缝对接,还可以在能源安全和能源多样化中发挥关键作用。化学储能技术,将电能转化为化学能储存起来,然后在需要时将其转化为电能。常见的化学储能模式主要是氢储能、氨储能和合成燃料储能。
化学储能作为传统储能方式
目前主流的化学储能技术包括氢气储能、氨气储能、合成燃料储能和甲烷储能等。这些技术各有其工作原理、应用场景,并在不同的行业中占据重要地位。化学储能的应用十分广泛,主要涉及三大类型:发电侧储能、电网侧储能、用电侧储能。相对于其他储能方式,化学储能具有能量密度高、响应速度快、环境适应强、循环寿命长等特点。
氢储能的价值链
氢气储能作为化学储能的代表性技术,凭借其高能量密度、长时间储存能力和零碳排放特点,成为未来清洁能源系统的重要组成部分。氢气储能技术涵盖了制氢、储氢、输运、加氢基础设施以及氢燃料电池应用等多个环节,代表整个化学储能领域的关键技术和应用场景。
- 上游:氢气制备,氢气来源颇为广泛,作为零碳燃料,具有燃烧极限范围宽广、点火能量低、火焰传播速度迅速等优点。氢气来源包括灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢是通过化石燃料如煤炭、天然气等的蒸汽重整或部分氧化制得的氢气,目前全球产量最多,但污染比较严重。蓝氢同样以化石燃料制取,不过在生产过程中结合了碳捕集、利用与封存技术,能将产生的二氧化碳捕获并封存,从而显著降低碳排放。绿氢是利用可再生能源如风能、太阳能、水能等通过电解水制得的氢气,整个过程不使用化石燃料,不产生任何碳排放,是真正的绿色、无污染清洁能源。
- 中游:氢气储运,储存方式主要包括气态储氢、液态储氢和固态储氢。每种方式各有其应用场景和技术特点。加氢基础设施是氢能应用的中枢环节,决定了氢能在交通运输和其他应用中的普及程度。
- 下游:氢气应用场景,氢气的直接应用包括氢燃料电池应用(包括商用车、船舶、航空器等应用)、氢燃料电池发电应用包括季节性储能、分布式发电等。
氨储能的价值链
氨储能技术也各具优势,为不同的应用场景提供了解决方案。氨(NH3)具有高能量密度、易于液化和运输的特点,是未来低碳经济中的重要化学储能技术。氨可以通过催化分解产生氢气,解决了氢能难以低成本、长距离输送的问题,同时也可解决大规模绿色氢能如何利用的问题,延续氢能终端消费的产业链,进一步壮大氢能产业规模。
- 上游:氨气合成,氨的合成与生产是氨能产业的根基。
- 中游:氨气储运,液态储存和固态储存是主要的储存方式。
- 下游:氨气应用场景,氨最直接应用是转变成氢,进入“氢应用”模式。氨的直接应用包括氨燃料电池应用(包括商用车、船舶应用)、氨燃料热/电/冷联产、化工、农业等。氨发电应用包括季节性储能、分布式发电等。
合成燃料储能的价值链
其他合成燃料是通过将电解制氢与二氧化碳反应生成的液体或气体燃料,如合成甲烷、甲醇和柴油。这些燃料既可以用于储能,也可以作为直接燃料使用,为替代传统化石燃料提供了一条可行的途径。
化学储能行业的发展历程
化学储能行业的发展经历了萌芽阶段、探索阶段、发展阶段和应用阶段。各国纷纷出台氢能和氨能发展战略,加大对相关技术的研发投入与推广力度。
氢能应用端的相关企业
氢能应用端的相关企业包括亿华通、丰田汽车、现代汽车、国鸿氢能、江苏国富氢能、飞驰科技等。
氢储能技术面临的挑战
氢储能技术面临的挑战包括成本高、技术难度大、储运困难、安全性低等。
我国氢能产业的发展
我国氢能领域的研究起步较晚,但近年来加速发展。氢能产业具有极为广阔的发展前景,对我国实现碳达峰、碳中和目标具有极重要的战略价值。
国际氨能发展现状
国际上,氨能在交通领域的研究处于前列。日本、韩国正在研发推出氨燃料汽车。国际上,氨能在交通领域的研究处于前列。日本、韩国正在研发推出氨燃料汽车。
我国氨能的发展现状
我国氨能的发展现状包括国家电投集团北京重燃能源科技发展有限公司、合肥能源研究院、中船集团上海船舶研究设计院、皖能铜陵公司、合肥氢聚科技有限公司等。
第二章 化学储能行业的ESG发展
化学储能的相关政策
我国将氢能作为构建现代能源体系的重要方向和实现“双碳”目标的重要途径,高度重视氢能产业发展,相继出台一系列政策、规划,统筹推进氢能产业高质量发展。
行业ESG核心议题
- 议题1:安全生产管理,氢气的易燃易爆特性使其在储存、运输和加注过程中面临较高的安全风险。
- 议题2:污染问题,虽然氢气本身在使用时不会排放二氧化碳,但在储存和运输过程中,如果发生泄漏,氢气逸散到大气中可能对环境产生影响。
- 议题3:节能减排效率问题,氢气的储存和运输技术能否高效直接关系到整个氢能价值链的经济性和环保效益。
第三章 行业ESG的优秀实践
中科富海
中科富海是国内具有自主知识产权的集大型低温制冷装备设计、制造、低温系统交钥匙工程与民族工业气低温科技领域对技术要求较高,目前国内公司此领域的者有中科美菱、天海低温、江苏克劳特、冰轮体供应商,致力于提供液氢、液氢温区大型低温制冷装备、氢液化装置、LNG-BOG提氢装备、稀有气体环境、澳柯玛、长虹美菱、青岛海尔等企业。而中科富海经过长期的探索研发,拥有自主知识产权的核心技术,能够提供液氢、液氢温区的大型低温制冷装备,以及氢液化装置等产品,在氢能产业链中扮演着重要角色。