2024绿色氢战略-设计指南报告

绿色氢战略 设计指南 ©IRENA2024 除非另有说明，在此出版物中的材料可自由使用、共享、复制、复制、打印或存储，前提是在引用中适当认可IRENA为其来源和版权持有者。在此出版物中归因于第三方的材料可能受到单独的使用条款和限制，且可能需要从这些第三方获取适当的许可，才能使用此类材料。 ISBN:978-92-9260-611-4 引文：IRENA（2024），绿色氢战略：设计指南国际可再生能源署，阿布扎比 关于IRENA 国际可再生能源署（IRENA）作为国际合作的主要平台、卓越中心、政策、技术、资源和金融知识的储存库以及推动全球能源系统转型实际行动的动力，发挥着关键作用。作为一家成立于2011年的政府间组织，IRENA致力于促进所有形式的可再生能源——包括生物能源、地热能、水电、海洋能、太阳能和风能——的大规模采用和可持续利用，以推进可持续发展、能源获取、能源安全和低碳经济的增长与繁荣。 Acknowledgements 报告在拉乌尔·阿尔法罗·佩利科（知识、政策与财务部总监）、拉比亚·费鲁基（前国际可再生能源署成员）和乌特·科尔勒的指导下开发，并由埃马努埃莱·比安科、尤里·梅尔尼科夫（顾问）、胡安·何塞·加西亚·门德斯（第4章作者）和阿卜杜拉·法赫德共同撰写。 国际可再生能源署（IRENA）及其前任同事Francisco Boshell、Luis Janeiro、Ann-Kathrin Lipponer、Hyunjin Kim、Asami Miketa、Binu Parthan、Zafar Samadov、James Walker、Patricias Wild和Arno van de Bos提供了宝贵的输入和贡献。 报告也得益于Wa’el Almazeedi（Avance）、Manuel Andresh（GIZ）、Chiara Aruffo（DII Desert Energy）、JanFrederik Braun（Fraunhofer）、Marcello Contestabile（QEERI）、Anne-Sophie Corbeau（哥伦比亚大学）、JazaeerDawody（Energimyndegheten）、Manuel El-Amine、Xenia Zwanziger（BMWK）、Han Feenstra（EZK）、FlorianMarko（Verbund）、Mohd Nor Azman Bin Hassan（MOSTI）、Matteo Micheli（DENA）、Xiangyu Meng、MaoZongqiang（ 清 华 大 学 ） 、Nandakumar Janardhanan（IGES） 、Stefano Raimondi（MASE） 和Frank Wouters（Reliance）等专家的访谈、审查和评论。 出版物和编辑支持由Francis Field和Stephanie Clarke提供。如需更多信息或反馈，请联系：publications@irena.org 本报告可供下载：www.irena.org/publications 免责声明 本出版物及其中材料“按原样”提供。国际可再生能源署（IRENA）已采取所有合理的预防措施以验证本出版物中材料的可靠性。然而，IRENA或其任何官员、代理或其他第三方内容提供者均不提供任何形式的明示或暗示保证，并不对使用本出版物或其中材料所导致的任何后果负责或承担责任。 此处所含信息并不代表IRENA所有成员的统一观点。提及特定公司或某些项目或产品并不意味着它们得到了IRENA的优先推荐或认可，与未提及的类似性质的其他地区相比。本资料中采用的名称和呈现方式不意味着IRENA对任何地区的法律地位、国家、领土、城市或区域及其当局的看法，也不涉及边界的划分或界限。 Contents Figures5表6箱子6缩写8 1为什么这个报告?导言9 1.1文档1.2examples1.3报告 111316 Part1:Foundation18 2为什么绿色氢？驱动器和动机19 2.1making2.2hope 3订婚293.1导言293.2矩阵 30 4如何在能源规划中整合战略？长期能源场景 36 4.1文档374.2LTES384.3策略41 第2部分：设置目标 44 5什么第一？优先设置45 5.1设置465.2"香槟"?51 6哪里？出口注意事项 55 6.1定位556.2贸易 57 7多少钱？目标设置66 7.1注意事项667.2元素687.3状态71 Part3:政策行动75 8问题是什么？障碍标识76 8.1分类778.2死锁84 9如何？氢的措施和治理部门87 9.1承诺899.2阶段939.3部门97 第4部分：起草指南101 10导板10210.1通道103 参考文献108附件114 数字 图2选定的色调氢气12 图3氢战略和路线图的时间表(截至5月2024)13 图4国家氢战略和路线图的现状(截至5月2024) 图7国家氢气中提到的驱动因素和部门策略 图8兴趣的历史浪潮(说明性) 图11代表：从建模到政策 图12可再生能源的类型电位 图13长期能源的常见用途场景 图14按能源估算1兆瓦时所需的可再生发电量服务和转型通路51 图15地缘政治定位国家56 图16氢生产目标，2030年和2050年[Mt/yr]72 图17氢消费目标，2030年和2050年[Mt]73 图182030年和2050年氢气生产的产能目标[GW]74 图19屏障分类76 图21国家战略时间表各阶段94 图22氢战略流程图making103 Tables 表1绿色氢利益相关者的识别和参与战术32 表2影响优先权的因素设置46 表3银弹和香槟方法52 表4绿色氢的主要政策部署87 表5Examples of阻塞点96 表6来自公众的活动部门97 表A.1国家氢战略的目标和路线图114 表A.2国家氢战略和政策路线图117 表A.3国家氢战略和支持的氢阴影路线图119 表A.4国家氢战略中的最终用途优先事项和路线图120 表A.5当前可用氢气的完整列表战略122 盒子 绿色氢战略|6Box 1创建投资者信心10Box 2Definitions of氢气12Box 3对此的定义研究13Box 4IRENA在绿色氢和难以减弱方面的工作扇区16Box 5智利绿色氢的参与性方法战略34Box 6绿色氢电位39Box 7LTES和氢气策略的例子协调43Box 8“银弹”观点的例子：英国氢战略对多样化的支持最终用途应用程序53Box 9“香槟”观点的例子：奥地利氢战略的重点是三个优先事项54Box 10德国：具有额外可持续性的进口氢气认证要求59 Box11阿拉伯联合酋长国：能源出口国，重点是部署当地低碳需求氢气65Box 12氢的可再生能源目标策略67Box 13基于容量和基于数量的示例目标68Box 14巴拿马氢中的屏障识别战略77Box 15中国氢的标准和安全战略79Box 16阿根廷氢气的成本壁垒战略80Box17美国的通货膨胀降低法案States90Box18西班牙绿色氢的60项措施战略91Box 19SDG纳米比亚一Fund92Box 20日本的氢战略：阶段和目标95Box21的集中化方法Oman99Box 22分散的方法印度100 缩写 °C摄氏度AFID工业脱碳联盟BCA边界碳调整CAPEX资本支出CCS碳捕集与封存CCUS碳捕获、利用和储存CO2二氧化碳COP联合国气候变化会议EG授权组EU欧洲联盟EUReuroFCEV燃料电池电动汽车GW吉瓦特IEA国际能源署IPCC政府间气候变化专门委员会IRA降低通货膨胀法IRENA国际可再生能源机构kWh千瓦时LCOH氢的均衡成本LTES长期能源情景Mt百万吨MW兆瓦MWh兆瓦时PEM质子交换膜R&D研究与开发RFNBO非生物来源的可再生燃料SC利益相关者咨询SOEC固体氧化物电解槽TRL技术就绪水平TWterawattTWh太瓦小时UAE阿拉伯联合酋长国 UKUnited KingdomUN联合国USDUnited States dollar 1.为什么要写这个报告？ 大约100年前，即1923年2月，未来学家约翰·哈德纳在剑桥大学发表了一篇关于风力发电场的演讲，这些发电场将为英国提供清洁且廉价的电力以生产氢气；他还预见了 自那时起，已经有过几次尝试（例如，在1970年代的石油危机期间）扩大氢能源的规模，特别是将其作为一种清洁燃料来替代石油。每一次“对氢能源兴趣的浪潮”都标志着氢能源作为可行能源解决方案探索和开发的不同阶段（参见第2节）。 最近的阶段与国际努力遏制危险气候变化紧密相关。世界各国在2015年一致同意，快速去碳化是必要的，并采纳了具有历史意义的巴黎协定。根据政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC）的数据，人类活动无可争议地导致全球变暖，在过去十年中，全球平均表面温度达到了工业化前水平以上1.1摄氏度（°C）。根据IPCC第六次评估报告工作组III的研究发现，本世纪基于国家自主贡献（NationalDeterminedContributions,NDC）的全球目标，全球温度很可能超过工业化前水平的1.5°C，而仅将变暖限制在低于2°C则依赖于2030年后大幅加速减排努力。 全球共识现认为，通过能产生低生命周期温室气体排放的方式生产的氢及其衍生物（）i.e."清洁氢气（见框2定义及其衍生产品）"在工业中扮演关键角色，以实现净零温室气体排放，并在减少交通领域的排放方面发挥重要作用，这些都是最新《气候变化减缓》报告（IPCC,2022）中强调的关键点。清洁氢气及其衍生产品是整体脱碳解决方案的一部分，对于难以减排的行业以及大规模、长期存储和运输清洁能源而言，它们是核心解决策略。 在2023年联合国气候变化大会（COP 28）上，阿联酋迪拜，各缔约方首次认识到需遵循1.5°C路径并以快速而深入的方式持续减少温室气体排放的必要性，并被呼吁加速采纳“低碳氢能源”的应用（UNFCCC, 2023）。为实现这一目标，许多国家正积极制定国家级氢能发展战略文件，旨在设定目标、普及相关信息以及增强投资者信心（见框1）。 Box 1建立投资者信心 向可持续能源系统的转变对深陷传统、碳密集型实践的行业构成了重大挑战，尤其是在他们转向更清洁、更具可持续性的替代品，如绿色氢气，的过程中。 这一转变还关乎确保在低碳未来中，投资依然具有可行性和生产力。绿色氢能源因其有望在能源领域带来“质的飞跃”的潜力而受到前瞻工业玩家的关注。这些企业可能旨在成为采用绿色氢能源的“先行者”，这一举动源于他们认识到减少碳足迹、并保持在快速演变市场中竞争力的需求。 然而，绿色氢能源的热情受到了挑战（参见第8部分）。生产绿色氢能源的成本远高于传统方法，迫切需要刺激需求并建立支持广泛采用的监管框架。政府缺乏明确的方向性指导造成不确定性，这可能对本地产业在国际市场的竞争力产生不利影响，并阻碍其获取绿色氢能源项目所需的资金和投资的能力。 一套全面的绿色氢能源战略，由政府开发并承诺执行，能提供所需的路径。这样的战略不仅能够展示政府对可持续能源未来的承诺，还能增强行业先行者的企业案例。制定绿色氢能源战略对于吸引新投资者、作为政府强有力的承诺声明以及呈现该行业未来愿景至关重要。这减少了投资不确定性，增强了行业增长的企业案例。策略还指导地方政策制定者和监管机构，使他们与国家投资目标保持一致，帮助确保地方政策和法规支持行业增长，最小化官僚障碍。 在发展中国家，绿色氢战略作为新兴领域风险识别的工具，提供了全面的风险评估，突出了障碍和减轻风险所需的行动。这种对风险的明确性和预先承认对于吸引投资者信心至关重要。 最终，绿色氢能在能源领域转型的