绿色氢气质量基础设施路线图2024

© IRENA 2024 除非另有说明，本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、打印和/或存储，但必须适当承认IRENA作为来源和版权持有者。本出版物中归因于第三方的材料可能受其他使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前可能需要从这些第三方获得适当许可。 ISBN: 978-92-9260-639-8 引用：国际可再生能源署（IRENA）（2024），阿布扎比，绿色氢气的质量基础设施路线图。 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的实际行动驱动力。作为一家于2011年成立的全球政府间组织，IRENA致力于推动各类可再生能源（包括生物能源、地热能、水能、海洋能、太阳能和风能）的广泛采用和可持续利用，以促进可持续发展、能源接入、能源安全以及低碳经济的增长与繁荣。www. irena. org 关于 Physikalisch - Technische Bundesanstalt (PTB) 德国物理技术研究院（PTB）是德国的国家计量院。PTB在计量领域开展研究，旨在为社会、贸易、工业和科学领域服务，并就所有计量问题向德国联邦政府提供咨询。国际上，PTB支持发展中国家和新兴国家在基于需求和国际认可的质量基础设施的发展和应用方面的工作。 Acknowledgements 本报告由国际可再生能源署（IRENA）的Jaidev Dhavle、Arno van den Bos以及Ferdinand Consultants的Niels Ferdinand撰写，在国际可再生能源署（IRENA）的Francisco Boshell和IRENA创新和技术中心总监Roland Roesch的指导下完成。 本出版物是“绿色氢气的质量基础设施：可再生氢气的生产与贸易的技术标准和质量控制”（IRENA-PTB项目）的输出成果，得到了以下人员 invaluable 的输入和支持：Gayathri Prakash（国际能源署）、James Walker（国际能源署）、Francesco Pasemini（前国际能源署）、Jeffrey Tchouambe（前国际能源署）、Carl Felix Wolff（物理技术研究院）；Ulf Seiler（物理技术研究院）；Iris Nadolny（前物理技术研究院）；Jana Bante（德国联邦经济合作与发展部）；Andrea Ulrich（前德国联邦经济合作与发展部）；以及Maria Llaurado（费迪南德咨询公司）。 对于互补的突尼斯案例研究的发展，我们对以下同事表示感谢：弗朗齐萨·施廷德（PTB）、阿梅勒·萨姆蒂（PTB）、奥里达·查拉瓦蒂（突尼斯矿业与工业部）、巴尔基斯·杰拉德（突尼斯矿业与工业部）、阿马尔·图尔基（突尼斯矿业与工业部）和纳达·埃尔哈加尔（突尼斯矿业与工业部）。 报告还受益于以下IRENA同事的贡献和审阅：Paul Komor；Zafar Samadov；Abdullah Fahad；以及Emmanuele Bianco（已离职） 有价值的外部评审、建议和反馈由以下人员提供：Andrei Tchouvelev（氢理事会）、Martins Thedens（IEC）、Chris Agius（IEC）、Maria Sandqvist（ISO）、Mortiz Ackermann（PTB）、Berts Anders（PTB）、Detlev Markus（PTB）、Michael Beyer（PTB）、Mortiz Ackermann（PTB）、Christian Gönther（PTB）、Mario Antonio Sandoval（UNIDO）、Lydia Vogt（DIN）、Florian Konert（联邦材料测试与研究机构）、Milos B Djukic（贝尔格莱德大学）、Oscar Pearce（氨能源协会）、Victoria Monsma（DNV GL）、Annarita Baldan（EURAMET）、Lutz Schaefer（BMZ）、Maria Varbeva-Daley（UKAS）、Abbey Dorian（英国标准协会）、Ben Rowton（国家物理实验室）以及Gareth Hinds（国家物理实验室）。 国际可再生能源署感谢在2023年创新周组织的质量基础设施研讨会上参会人员提供的输入和意见。 国际可再生能源署感谢德国联邦经济合作与发展部提供的慷慨支持。 出版和编辑支持由弗朗西斯·菲尔德和斯蒂芬妮·克拉克提供。技术审核由保罗·科莫尔进行。报告由费雷·梅奇格编辑，设计由战略议程提供。 免责声明 本出版物及其内容“按现状”提供。国际可再生能源署已采取合理预防措施验证本出版物中材料的可靠性。然而，国际可再生能源署及其任何官员、代理、数据或其他第三方内容提供商均不提供任何形式的明示或暗示的担保，并不对本出版物或此处的内容因使用而产生的任何后果承担任何责任或义务。 此处包含的信息不一定代表IRENA所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品，并不意味着这些公司、项目或产品得到了IRENA的 endorsement 或推荐，而不提及其他性质相似但未提及的公司、项目或产品。本文件中使用的任何设计ations 和内容呈现均不应被视为IRENA对任何地区、国家、领土、城市或区域及其当局的法律地位表达任何意见，也不应被视为对边界或边界的划分表示任何意见。 Contents Figures 4执行摘要 6盒子 4缩写 5表 4 1. 导言 10 全球氢气市场 132. 发展情况 2.1 氢贸易142.2 氨152.3 甲醇15 3. 质量基础设施 ： 为绿色氢行业的可持续发展奠定基础16 3.1 质量基础设施体系要素163.2 国家质量基础设施体系及其国际关系18 4. 绿色氢气的优质基础设施服务 21 4.1 绿色氢价值链沿线质量基础设施概述214.2 绿氢sector的质量基础设施发展和专业化水平 234.3 全国范围内满足高质量基础设施需求或利用其他国家的服务 274.4 标准化274.5 计量学334.6 试验374.7 认证、检验、验证和确认404.8 认证444.9 技术规定464.10 QI 对绿色氢发展的贡献52 5. 绿色氢的质量基础设施路线图 57 5.1 步骤 1 - 评估绿色氢的潜力585.2 步骤 2 - 制定国家氢战略585.3 第 3 步 - 评估国家 QI 系统615.4 第 4 步 - 优质基础设施服务产品和需求评估645.5 步骤 5 - 质量基础设施开发行动计划66 6. 考虑具体国情的质量基础设施支持 ： 一般性建议72 参考文献 77 数字 图 1 2050 年所需的减排量 - 1.5 ° C 情景 10图 2 2050 年 1.5 ° C 情景下的能源组合 13图 4 绿色氢价值链沿线的质量基础设施 22图 3 质量基础设施生态系统概述 19图 5高质量基础设施服务的发展和专业化水平 ， 以支持绿色氢气行业24 图 9 优质基础设施建设与国家绿色氢战略的重点相一致 65图 8 PTB - 世界银行快速诊断工具在测试领域的结果 62图 7 可再生能源潜力的类型 59图 10 准备有形行动计划的质量考虑 68图 6 绿色氢质量基础设施路线图 57 盒子 方框 2 氢气运输管道使用的质量基础设施注意事项 54方框 1 IRENA 关于氢气的最新出版物 12方框 3 突尼斯国家氢战略的要点 60方框 4 突尼斯质量基础设施的状况 63 Tables 表 1 在金字塔模型的三个层次上考虑的特定部门需求 25表 5 认证、检验、确认和验证检查表 41表 7 技术规范检查表 47表 4 试验检查表 37表 8 突尼斯计量短期、中期和长期行动计划 69表 3 计量检查表 34表 6 鉴定检查表 45表 2 标准化检查表 29 缩写 ANM国民社 (突尼斯)BIPM国际局BMZBundesministerium f ü r wirtschaftliche Zusammenarbeit 和 EntwicklungCMC校准和测量能力CO二氧化碳2CRTEn能源研究与技术中心 (突尼斯)DEF - NAT国家国防部实验室 (突尼斯)EURAMET欧洲国家计量机构协会GHG温室气体Gt吉加托恩GW吉瓦特INRAP国家研究与理化分析研究所IRENA国际可再生能源机构IAF国际认可论坛IEC国际电工委员会IECEE电工技术设备合格评定方案 IEC 体系IECEx国际电工委员会爆炸性大气用设备认证系统ILAC国际实验室认可合作INetQI国际质量基础设施网络INNORPI国家标准化和工业发展研究所 (突尼斯)灵感可再生能源的国际标准和专利ISO国际标准化组织LCAE分析和测试中心实验室 (突尼斯)MIME矿业、工业和能源部 (工业、矿业和能源部)MRA相互承认安排Mt百万吨NMI国家计量研究所OIML国际法定计量组织 (Organisation Internationale de M é trologie L é gale)PTBPhysikalisch - Technische BundesanstaltPV光伏R&D研究与开发QI质量基础设施TC技术委员会WTO世界贸易组织 执行摘要 由于全球气候危机，所有全球经济部门在2050年或之前需遵循净零兼容路径实现去碳化。虽然大多数行业和应用可以通过可再生能源实现电气化，但一些难以减排的行业还需要更多于电气化的措施，必须使用氢气或氢衍生商品（如氨、甲醇或直接还原铁（DRI）钢铁）来实现净零排放。根据国际能源署（IRENA）的1.5°C情景，到2030年绿氢和蓝氢的产量需要增加至每年1.25亿吨（Mtpa），到2050年则需达到5.23亿吨。这不仅带来了发展机会，也对扩大和适应生产、基础设施以及终端用途价值链提出了挑战。建立一个稳健的质量基础设施——定义为确保产品质量、安全性和可持续性的组织、政策、法律框架和实践系统——是推动这一转型的关键支柱。 为了提高对绿色氢气价值链中高质量基础设施重要性的认识，并提供相关服务发展的建议，国际能源署（IRENA）与德国国家标准研究院（德国的国家级计量研究院 - PTB）合作，并得到了德国联邦经济合作与发展部（BMZ）的财务支持，实施了一个名为“绿色氢气的质量基础设施：生产与贸易的technical标准和质量控制”的项目。本报告呈现了该项目的工作成果。 高质量的基础设施为减少sector在安全、财务和声誉风险方面提供了工具和服务，同时支持投资预期的正面可持续影响。本报告涵盖了构成高质量基础设施生态系统关键要素的主要考虑因素和良好实践，包括标准化、计量、符合性评估（测试、认证、检验、验证和确认）以及与氢能源领域相关的技术法规。 该项目的关键输出是一部 geral 路线图，说明各国如何发展其质量基础设施以有效支持绿色氢能源产业——特别关注价值链中的氢气生产和分配环节。该路线图方法中包括的五个步骤是： 1.评估绿色氢潜力2.制定国家氢战略3.国家质量基础设施生态系统评估4.质量基础设施服务提供和需求评估5.质量基础设施发展行动计划 ROADMAP 步骤提供了有关开发氢能源sector 和所需质量基础设施的关键考虑因素的指导，并且这些步骤的应用是在与工业、矿业和能源部共同开发的突尼斯案例研究中进行试点的。该案例研究的幻灯片演示文稿可在托管本报告的 IRENA 网站上的 PowerPoint 幻灯片集上找到。 一个三级模型被提出，该模型在绿色氢能源产业的不同发展阶段定义了所需的品质基础设施服务。 ●第一级涵盖基本服务，这些服务对于确保可再生能源发电的质量和安全至关重要，同时也包括电力和天然气（尤其是天然气）的分配与使用质量，涉及组件质量及安装和运行的安全性。大多数国家在这一级别已经建立