绿色氢能对碳中和目标的作用及发展路径
ADBI 工作文件系列绿色氢能对碳中性目标的作用及发展途径王涵、严杰、尚文龙No. 14142023 年 10 月亚洲开发银行研究所 工作文件系列是以前命名的讨论文件系列的延续 ； 论文的编号继续进行 ， 没有中断或更改。 ADBI 的工作文件反映了一个主题的初步想法 ， 并发布在网上进行讨论。一些工作文件可能会发展成其他形式的出版物。亚洲开发银行将 “中国 ” 称为中华人民共和国 ， 将“ 韩国 ” 称为大韩民国。建议引用 ：Wang, H., J. Yan, and W. Shang. 2023. Role and Development Pathways of Green 氢能 towards Carbon Neutrality Targets. ADBI Working Paper 1414. Tokyo: Asian Development Bank Institute. Available: https: / / doi. org / 10.56506 / KTBC9224有关本文的信息 ， 请联系作者。电子邮件 ： yanjie _ freda @ 163. com亚洲开发银行研究所 Kasumigaseki 大楼 8 楼 3 - 2 - 5 Chiyoda - ku Kasumigaseki东京 100 - 6008, 日本Tel: + 81 - 3 - 3593 - 5500Fax: + 81 - 3 - 3593 - 5571URL: 电子邮件:© 2023 亚洲开发银行研究所王涵是中华人民共和国北京华北电力大学可再生能源交流电力系统国家重点实验室的讲师。严杰是中国北京华北电力大学新能源学院的教授。尚文龙是北京工业大学城市交通学院交通工程北京市重点实验室的讲师 ； 北京交通大学交通运输学院，北京 ； 和英国伦敦帝国理工学院运输研究中心。本文所表达的观点是作者的观点，不一定反映亚行、亚行、其董事会或其所代表的政府的观点或政策。ADBI 不保证本文中包含的数据的准确性，并且对其使用的任何后果不承担任何责任。使用的术语可能不一定与亚行官方术语一致。讨论文件在定稿并被视为已发表之前 ， 需要经过正式的修订和更正。 ADBI 工作文件 1414H. Wang 等人。Abstract氢能在世界能源转型中起着举足轻重的作用，尤其是不产生碳排放的绿色氢能。在未来可再生能源主导的能源体系中，一方面，绿色氢能可以作为长期储能，与具有随机性和波动性特征的可再生能源合作 ，从而提高可再生能源的利用率和电网的可靠性 ； 另一方面，绿色氢能可以帮助难以通过电气化实现深度脱碳的行业减少碳排放。迄今为止，已有 40 多个国家和地区发布了发展氢能的战略，强调了其在促进新能源政策方面的重要性。本文对氢能的作用和发展途径进行了全面的综述。首先深入分析了绿色制氢技术的现状和发展趋势，以及绿色氢能的作用和应用。然后，调查了包括欧盟，美国，日本，大韩民国，中华人民共和国 （ PRC ） 和澳大利亚在内的多个国家和地区的氢能开发政策和相关文件。本文为旨在制定氢能发展途径的国家提供了促进绿色氢的若干原则。关键字:绿色氢能, 生产技术, 作用与应用, 发展路径果冻分类:O33 ADBI 工作文件 1414H. Wang 等人。Contents1.INTRODUCTION ..........................................................................................................................12.绿色制氢技术的现状与发展趋势 ....................................................................................................22.1水电解绿色制氢技术 ........................................................................................................22.2绿色氢气生产的未来成本 .................................................................................................33.绿色氢能的作用及应用领域 ...........................................................................................................43.1绿色氢能的作用 ...............................................................................................................43.2绿色氢能的应用 ...............................................................................................................54.几个国家和地区的绿色氢能开发政策及相关文件 ............................................................................74.1欧洲联盟 .........................................................................................................................74.2United States ..................................................................................................................84.3日本 ................................................................................................................................84.4大韩民国 .........................................................................................................................84.5PRC................................................................................................................................94.6Australia..........................................................................................................................95.碳中性目标下绿色氢能的开发途径 ..............................................................................................105.1欧洲联盟 .......................................................................................................................105.2United States ................................................................................................................115.3日本 ..............................................................................................................................125.4大韩民国 .......................................................................................................................135.5PRC..............................................................................................................................136.结论 ...........................................................................................................................................14REFERENCES .......................................................................................................................................16APPENDIX..............................................................................................................................................19 ADBI 工作文件 1414H. Wang 等人。11. INTRODUCTION根据英国 （ UK ） 能源和气候情报部门 （ ECIU ） 和其他组织的数据，到 2021 年 6 月初，有 137 个国家提出了碳中和或净零排放目标 （ 能源和气候情报部门，碳中和联盟和气候行动跟踪器 2021 ） 。氢能在全球实现碳中和的途径中起着关键作用。近期，一系列重大氢能项目取得重大进展，氢能足迹遍布全球。根据 Frost 和 Slliva 的一项研究，在政府可持续发展目标的支持下，未来十年全球氢能市场将增长一倍以上。到 2030 年，全球氢能产量将从目前的 7100 万吨增加到 1.68 亿吨; 该行业的市场收入将从 2020 年的 1773 亿美元增加到 2030 年的 4200 亿美元 （ Frost ad Slliva 2020 ） 。世界各国都在考虑氢基经济，以解决对碳排放、能源安全和气候变化日益增长的担忧。国际能源署预测，到 2070 年全球氢能需求将达到 5.2 亿吨 （ 国际能源署 2020 ） 。作为应对气候变化和加快能源转型的重要步骤，越来越多的经济体越来越重视开发氢能。根据制氢过程中是否有碳排放，可将氢分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢是通过化石燃料燃烧产生的，并在此过程中产生二氧化碳排放。目前氢的绝大部分为灰色氢，约占全球氢气产量的 95% 。蓝色氢气由天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。它采用碳捕获，利用和存储 （ CCUS ） 等先进技术来捕获温室气体
