阿拉伯地区蓝色和绿色氢气的潜在发展（英）

阿拉伯地区潜在的蓝色和绿色氢发展 想象西亚经社会，一个稳定、公正和繁荣的阿拉伯地区的创新催化剂使命西亚经社会充满激情的团队致力于 2030 年议程，创造创新知识，促进区域共识并提供转型政策建议。我们共同努力，为所有人创造一个可持续的未来。 西亚经济社会委员会E/ESCWA/CL1.CCS/2022/TP.1阿拉伯地区潜在的蓝色和绿色氢发展 © 2022 联合国全球保留所有权利允许影印和复制摘录并附有适当的学分。所有关于权利和许可的查询，包括附属权利，应发送至联合国西亚经济社会委员会（ESCWA），电子邮件：publications-escw a@un.org。本出版物中表达的调查结果、解释和结论是作者的观点，不一定反映联合国或其官员或会员国的观点。本出版物中使用的名称和材料的呈现方式并不意味着联合国对任何国家、领土、城市或地区或其当局的法律地位，或对它的边界或边界。本出版物中包含的链接是为方便读者而提供的，并且在发布时是正确的。联合国对该信息的持续准确性或任何外部网站的内容不承担任何责任。在可能的情况下，参考文献已经过验证。提及商业名称和产品并不意味着联合国的认可。除非另有说明，否则提及的美元 ($) 是指美元。联合国文件的符号由大写字母加数字组成。提及此类符号表示提及联合国文件。西亚经社会发行的联合国出版物，联合国之家，Riad El Solh Square，邮政信箱信箱：11-8575，黎巴嫩贝鲁特。网站：www.unescwa.org。 致谢本报告由联合国西亚经济社会委员会（ESCWA）气候变化和自然资源可持续发展集群能源科编写。主要作者是西亚经社会能源科主任 Radia Sedaoui 女士和能源专家 Mostefa Ouki 博士。西亚经社会经济事务干事 Sean Ratka、西亚经社会经济事务干事 Mustafa Ansari 和西亚经社会经济事务助理 Maya Mansour 提供了投入和支持。本报告还借鉴了西亚经社会网络研讨会参与者的意见：2021 年 12 月 14 日阿拉伯国家潜在的蓝色和绿色氢能发展。参与者包括 Jose M. Bermudez，能源国际能源署技术分析师； EmanueleTaibi，IRENA 电力部门转型战略主管； Rami Shabaneh，KAPSARC 高级研究员； Suhail Shatila，APICORP 战略高级能源专家；和 PDO 能源技术主管 Khalil Al Hanashi。3 阿拉伯地区潜在的蓝色和绿色氢发展 内容1.氢气生产、运输和储存 11A.B.C.D.2.现有和潜在的氢用途 17A.B.C.D.E.3.氢和与可持续发展目标 23 的相互联系A.B.4.阿拉伯地区的可再生和不可再生能源潜力 27A.B.可再生能源潜力 29C.天然气禀赋 325.阿拉伯地区现有和计划中的氢气开发 35A.B.低碳氢能发展 37C.计划中的氢气出口 44412345 6.挑战与机遇 47A.技术和商业壁垒 49B.不断发展的经济学 50C.融资限制 54D.法律和监管框架 56E.阿拉伯国家的机会 577.结论和建议 59A.结论 61B.建议 62参考文献 64尾注 69数字图1。按行业划分的全球氢主要用途份额 –2020....................................................................................................................................19图 2。阿拉伯地区：可再生能源装机容量 – 2020(兆瓦)........................................................................................................................30图 3。阿拉伯地区：主要已探明天然气储量(bcm).................................................................................................................................33图 4。阿拉伯地区 – 2020 年天然气生产和消费(bcm)............................................................................................................................34图 5。指示性制氢成本：2019 年(美元/公斤).........................................................................................................................................51图 6。指示性制氢成本：2025 – 2030(美元/公斤)..................................................................................................................................51图 7。预计蓝色氢气生产成本 - 2018(美元/公斤)...................................................................................................................................52图 8。到 2030 年计划的电解槽产能(吉瓦)..............................................................................................................................................53图 9。根据欧洲路线图计划的北非电解槽产能(兆瓦)............................................................................................................................54表表格1。按阿拉伯国家类别分列的相关方面 16表 2。低碳氢和可持续发展目标的联系 25表3。阿拉伯地区：以未来可再生能源产能和电力结构份额为目标 31567 介绍 阿拉伯地区经济高度依赖化石燃料作为能源和原料的来源、就业和出口收入。在阿拉伯地区开发和引入低碳氢，无论是蓝色还是绿色，都将发挥重要作用作为清洁能源解决方案工具箱的一部分发挥重要作用，并将利用该地区的天然气资源和广阔的可再生能源潜力.能源结构多样化是能源转型的一个关键方面。除了加速可再生能源的吸收和相关部门的电气化之外，替代应探索包括氢和氢衍生物在内的能源载体，以确保公正和可持续的能源转型.低碳氢能发展可以改变阿拉伯地区的能源结构，同时使出口收入多样化并减少与能源相关的排放符合 2030 年可持续发展议程。关键信息 语境在联合国 2030 年可持续发展议程和气候变化《巴黎协定》（COP21）的框架内，阿拉伯国家正在努力制定实施方案，以实现符合可持续发展目标 (SDG) 的公正和包容性过渡，包括“确保人人获得负担得起、可靠、可持续的现代能源”的目标 7 和“采取紧急行动应对气候变化及其影响”的目标 13。能源结构多样化是能源转型的一个关键方面。除了加速可再生能源的应用和相关部门的电气化外，还需要探索替代能源载体，包括氢和氢衍生物，以确保公正和可持续的能源转型。为了在不让任何人落后的情况下实现我们的目标，我们必须支持各州和社区通过社会保护和新技能适应绿色经济，确保每个有需要的人都准备好利用预计到 2030 年新增的 3000 万个绿色工作岗位。从长远来看，向氢经济的过渡也可以确保阿拉伯地区的国家不会过度依赖选择少数能源，因此较少受到供应冲击的影响，因此变得更具弹性。在全球范围内，越来越多的国家、机构和公司已经制定或即将制定到 2050 年减少温室气体排放 (GHG) 并实现碳中和的目标。阿拉伯地区的经济高度依赖化石燃料作为来源能源和原料、就业和出口收入。这导致了温室气体的不可持续增长9 阿拉伯地区潜在的蓝色和绿色氢发展阿拉伯地区的排放量，其中一些阿拉伯国家在人均二氧化碳排放量中名列前茅。1这种情况不仅对气候产生直接的不利影响，而且严重影响该地区的经济。因此，该地区必须解决其环境和经济脆弱性问题，如果不紧急加快能源转型措施，情况可能会恶化。其中包括一系列可持续能源解决方案和措施，例如增加使用可再生能源和实施有效的能源效率目的和内容本报告重点关注阿拉伯地区现有和计划中的氢气开发，探讨和讨论氢气生产和使用的主要挑战和机遇在 2030 年可持续发展议程的背景下支持该地区的能源转型。该报告还考虑了几个国家最近做出的到 2050 年引入温室气体净零目标的决定，并讨论了对可持续制氢的影响。实现碳中和这一关键目标的措施。低碳氢的开发和引进，2无论是蓝色还是绿色，在阿拉伯地区都将发挥重要作用清洁能源解决方案的工具箱，并将利用该地区的天然气资源和广阔的可再生能源潜力。一些阿拉伯国家已经在努力发展蓝色和绿色氢的生产能力。然而，它们仍处于早期发展阶段，而且这些努力仅限于少数几个国家。10 氢气的生产、运输和储存1 8575%超过 75% 的纯氢气产生全球来自使用蒸汽重整的天然气.将灰氢转化为更可持续的蓝氢，需要碳捕集和封存 (CCS) 或碳捕集利用和封存 (CCUS).1%可再生绿色氢占比远较少的占全球纯氢产量的 1% 以上并且比蓝色氢贵两到三倍。今天绝大多数的氢气生产是不可持续的灰氢。完全由可再生能源供电，通过电解产生的氢气称为“绿色氢”被广泛认为是长期脱碳措施的最有利选择。%大约 85% 的氢气产生于消耗产地或附近。这可能会在未来的全球氢经济中发生变化，出口和低成本的长途运输是关键。关键信息 13百万吨90A.生产已经在陆上和海上的不同地点发现了天然形式的氢。目前，世界上只有一个地方生产天然氢，3在西部马里的 Bourakébougou 盆地加拿大公司 Hydroma 在非洲开展试点项目。4目前，全世界消耗的所有氢气都是使用技术工艺生产的。在过去的几十年里，几个州一直在主要位于消费区附近的设施生产氢气。在大多数情况下，氢气是使用天然气作为主要来源生产的，主要用于炼油和氨的生产。除了生产纯氢的专用制氢技术外，氢还可以作为其他工艺的副产品与其他气体一起获得。2020年，全球共生产氢气9000万吨。5其中约 80% 是由专用氢气工厂生产的纯氢气，略高于 20% 是氢气与其他气体的混合。6 有不同的方法来生产纯氢，下面列出了其中的三种：7•碳氢化合物的重整。•煤炭和生物质气化。•电解。蒸汽甲烷重整 (SMR) 是目前占主导地位的制氢技术。 SMR 使用天然气（甲烷）作为主要来源和蒸汽来生产氢气。 2018 年，基于天然气的重整技术占全球生产的所有纯氢的 75% 以上。氢气也可以通过气化生产，使用煤或生物质作为主要来源。煤气化是一种技术1800 年代在欧洲声名鹊起，并且在中国和南非等煤炭生产国尤其受欢迎。生物质也可用于通过气化过程生产氢气。电解不同于以上两类以化石燃料为主要来源（生物质气化除外）。相比之下，电解使用电力将水分解成氢气和氧气，电力最终来自化石燃料或可再生能源。这是产生的氢气类型的一个重要因素，如下所述。今天，使用可再生能源的电解占全球纯氢产量的比例还不到 1%。以下是三种主要的电解技术：碱性水电解（AWE）。质子交换膜 (PEM)