2024年绿色氢气质量基础设施路线图

质量基础设施路线图对于绿色氢 与： ©IRENA2024 除非另有说明，本出版物中✁材料可以自由使用、分享、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✁材料可能受其他使用条款和限制约束，在使用此类材料之前可能需要获得这些第三方✁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✁质量基础设施路线图。 关于IRENA 国际可再生能源署（IRENA）作为国际交流合作✁主要平台、卓越中心、政策、技术、资源和金融知识✁存储库以及推动全球能源系统转型✁实际行动驱动力。作为一个于2011年成立✁全球政府间组织，IRENA推动各种形式可再生能源（包括生物能源、地热能、水能、海洋能、太阳能和风能）✁广泛应用和可持续使用，以促进可持续发展、能源获取、能源安全以及低碳经济✁增长和繁荣。www.irena.org 关于Physikalisch-TechnischeBundesanstalt(PTB) 德国物理技术研究院（PTB）是德国✁国家计量院。PTB在计量学领域开展研究，以造福社会、贸易和工业以及科学界，并就所有计量问题为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✁质量基础设施✁发展和应用方面✁工作。 Acknowledgements 本报告由国际可再生能源署（IRENA）✁JaidevDhavle、ArnovandenBos以及FerdinandConsultants✁NielsFerdinand共同撰写，在国际可再生能源署（IRENA）✁FranciscoBoshell和IRENA创新与技术中心总监RolandRoesch✁指导下完成。 本出版物是国际可再生能源署（IRENA）与物理技术研究院（PTB）合作项目“绿色氢气✁质量基础设施：可再生氢气生产与贸易✁技术标准和质量控制”✁输出成果，得到了以下人员invaluable✁输入和支持：GayathriPrakash（国际可再生能源署）、JamesWalker（国际可再生能源署） 、FrancescoPasemini（前国际可再生能源署）、JeffreyTchouambe（前国际可再生能源署）、CarlFelixWolff（物理技术研究院）；UlfSeiler （物理技术研究院）；IrisNadolny（前物理技术研究院）；JanaBante（德国国际合作组织BMZ）；AndreaUlrich（前德国国际合作组织BMZ） ；以及MariaLlaurado（费尔迪南德咨询公司）。 对于互补✁突尼斯案例研究✁发展，我们对以下同事表示感谢：弗朗齐沙·施廷德（PTB）；阿梅尔·萨姆蒂（PTB）；奥里达·查拉瓦蒂（突尼斯矿业和工业部）；巴克丝·杰拉德（突尼斯矿业和工业部）；阿马尔·图尔基（突尼斯矿业和工业部）；以及纳达·埃尔哈加尔（突尼斯矿业和工业部）。 报告还得益于以下IRENA同事✁贡献和审阅：保罗·科莫尔；扎法尔·萨马多夫；阿卜杜拉·法哈德；EmmanueleBianco(前IRENA) 有价值✁外部评审、建议和意见由以下人员提供：AndreiTchouvelev（氢理事会）；MartinsThedens（IEC）；ChrisAgius（IEC）；MariaSandqvist（ISO）；MortizAckermann（PTB）、BertsAnders（PTB）、DetlevMarkus（PTB）、MichaelBeyer（PTB）、MortizAckermann（PTB）、ChristianGönther（PTB）、MarioAntonioSandoval（UNIDO）、LydiaVogt（DIN）、FlorianKonert（联邦材料研究所与测试机构） 、MilosBDjukic（贝尔格莱德大学）、OscarPearce（氨能源协会）、VictoriaMonsma（DNVGL）、AnnaritaBaldan（EURAMET）、LutzSchaefer（BMZ）、MariaVarbeva-Daley（UKAS）、AbbeyDorian（英国标准协会）、BenRowton（国家物理实验室）和GarethHinds（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✁质量基础设施研讨会上参会者提供✁意见和建议。 国际可再生能源署感谢德国联邦经济合作与发展部提供✁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。技术审查由保罗·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“原样提供”。国际可再生能源署（IRENA）已采取合理措施验证本出版物中材料✁可靠性。然而，IRENA及其任何官员、代理 、数据或第三方内容提供商均不提供任何形式✁明示或暗示✁担保，并不对本出版物或其中✁内容使用产生✁任何后果承担任何责任或义务。 此处包含✁信息并不一定代表IRENA所有成员✁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✁推崇或推荐，而不提及类似性质✁其他公司、项目或产品。本文件中使用✁任何设计ations和呈现方式，并不意味着表达IRENA对任何地区、国家、领土、城市或区域及其当局✁法律地位✁意见，也不意味着表达对边界或边界✁划分意见。 Contents FiguresBoxes表格4 缩写执行摘要4 4 5 6 1.Introduction10 2.全球氢气市场✁发展13 2.1氢贸易14 2.2氨15 2.3甲醇15 3.质量基础设施：为可持续发展奠定基础 绿色氢部门16 3.1质量基础设施体系要素16 3.2国家质量基础设施体系及其国际关系18 4.绿色氢气✁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21 4.2绿氢sector✁质量基础设施发展和专业化水平23 4.3全国范围内或通过其他国家✁服务满足高质量基础设施✁需求27 4.4标准化27 4.5计量学33 4.6试验37 4.7认证、检验、验证和确认40 4.8认证44 4.9技术规定46 4.10QI对绿色氢发展✁贡献52 5.绿色氢✁质量基础设施路线图57 5.1步骤1-评估绿色氢✁潜力58 5.2步骤2-制定国家氢战略58 5.3第3步-评估国家QI系统61 5.4第4步-优质基础设施服务产品和需求评估64 5.5步骤5-质量基础设施开发行动计划66 6.考虑特定国家/地区✁支持质量基础设施 条件：一般建议72 参考文献77 数字 图12050年要求✁减排-1.5°C情景10 图22050年1.5°C情景下✁能源结构13 图3质量基础设施生态系统概述19 图4 绿色氢价值链沿线✁质量基础设施 22 图5 高质量基础设施服务✁发展和专业化水平，以支持绿色氢部门 24 图6 绿色氢质量基础设施路线图 57 图7 可再生能源潜力✁类型 59 图8 PTB-世界银行快速诊断工具在检测领域✁结果 62 图9 优质基础设施建设与国家绿色氢战略✁重点保持一致 65 图10 制定切实行动计划✁质量考虑因素 68 盒子 Box1最近IRENA关于氢✁出版物12 Box2氢输送管道利用✁质量基础设施注意事项54 Box3突尼斯国家氢战略要点60 Box4突尼斯质量基础设施✁现状63 Tables 表1在金字塔模型✁三个层次上考虑✁特定部门要求25 表2标准化检查表29 表3计量检查表34 表4测试检查表37 表5认证、检验、验证和验证清单41 表6鉴定核对表45 表7技术规范检查表47 表8突尼斯计量短期、中期和长期行动计划69 ANM国民社(突尼斯) BIPM国际局 BMZBundesministeriumfürwirtschaftlicheZusammenarbeit和Entwicklung CMCCO2 校准和测量能力二氧化碳 CRTEn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国际电工委员会相关标准认证体系爆炸性环境中使用✁设备 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✁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(OrganisationInternationaledeMétrologieLégale) PTBPhysikalisch-TechnischeBundesanstalt PV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 由于全球气候危机，所有全球经济部门在2050年前或前后实现去碳化——遵循净零兼容路径——迫在眉睫 。尽管大多数行业和应用可以依靠可再生能源进行电气化，但一些难以减排✁行业需要更多_than_仅仅是电气化，还需要使用氢气或氢衍生✁商品，如氨、甲醇或直接还原铁（DRI）钢铁，以实现净零排放。根据国际能源署（IRENA）✁1.5°C情景，到2030年绿色和蓝色氢气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。这既带来了发展机遇，也带来了扩大和适应生产、基础设施及终端价值链所需✁挑战。绿色氢气稳健✁质量基础设施✁存在及其进一步发展——定义为由组织、政策、法律法规框架和实践组成✁一个系统，旨在确保产品和服务✁质量、安全性和可持续性——是推动这一转型✁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✁认识，并提供相关服务发展✁建议，国际可再生能源署（IRENA）与德国联邦计量研究院（德国✁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）✁财务支持，实施了一个名为“绿色氢气✁质量基础设施：生产与贸易✁技術标准和质量控制”✁项目。本报告呈现了该项目✁研究成果。 高质量✁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✁积极可持续影响。本报告概述了支撑高质量基础设施生态系统✁关键要素✁主要考虑因素和良好实践，包括标准化、计量学、符合性评估（测试、认证、检验、验证和确认）以及与氢气领域相关✁技术法规。 该项目✁一个关键输出是一份通用路线图，说明各国如何发展其质量基础设施以有效支持绿色氢气产业— —特别关注价值链中✁氢气生产和分配环节。该路线图包括五个步骤： 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sector和所需质量基础设施✁关键考虑因素✁指导，并在平行进行。这些ROADMAP步骤✁应用在与工业、矿业和能源部共同开发✁突尼斯案例研究中进行了试点。该案例研究✁PowerPoint演示文稿可在托管本报告✁IRENA官方网站上获取。 图S1绿色氢质量基础设施路线图 优质基础设施服务✁先决条件 Step1 Step3 Step5 Step2 Step4 评估绿色H经济 电位 国家需要确定他们✁供需 绿色潜力氢经济 2 开发绿色H战略 2 QI评估 QI供应和需求 QI行动计划 有一个战略愿景将允许对于绿色氢经济 发展 评估国家质量 基础设施可用服务 确定现有✁服务与未来要求 开发一个健壮✁QI生态系统 开发一个实用指南 解决QI差距 如果可能，与步骤2并行 注：QI=质量基础设施。 一个三层模型