中國儲能網(wǎng)訊：近期，國際可再生能源署（IRENA）率先發(fā)布了《實現(xiàn)1.5°C氣候目標的全球氫能貿(mào)易》系列報告的第二和第三部分，分別為“II：氫能載體技術(shù)回顧”以及“III：綠氫成本和潛力報告”，第一部分也即將發(fā)布。CWEA公眾號特為讀者簡要介紹已發(fā)布的兩部分報告并提供下載做參考。
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第三部分：綠氫成本和潛力報告
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關(guān)注CWEA公眾號，后臺回復(fù)“2205報告”下載2個報告PDF和相關(guān)圖片以及13個IRENA參考氫能相關(guān)報告。
氫能是凈零能源系統(tǒng)的重要組成部分，在重工業(yè)和長途運輸?shù)入y以通過電氣化實現(xiàn)脫碳的部門將發(fā)揮關(guān)鍵作用。
全球存在著巨大的綠氫潛力，這相當于 2050 年全球一次能源需求的 20 倍以上。但是，特定國家或地區(qū)的潛力還取決于可用的土地情況。
本報告將土地可用性作為函數(shù)，考慮了包括保護區(qū)、森林、濕地、城市中心、斜坡和水資源稀缺等禁區(qū)，估計了全球綠氫的生產(chǎn)潛力。這是一系列重點關(guān)注 2050 年 1.5°C 情景下的全球氫能貿(mào)易的報告的第三部分。
與化石燃料相比，綠氫在全球的部署因其更高的成本而提出了重大挑戰(zhàn)。因此，本報告探討了各種各樣的時間范圍和情景下的情況。在最樂觀的情景下，到 2050 年一些最優(yōu)地點的綠氫生產(chǎn)成本可能達到 每公斤氫氣0.65 美元的水平，但在不太樂觀的成本假設(shè)中，每公斤氫氣的成本也會 1.15 美元的水平。
第二部分：氫載體技術(shù)回顧
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氫氣可以通過管道或船舶進行長距離運輸。本報告比較了通過管道運輸氫氣以及通過壓縮氫氣通過船舶運輸?shù)娜N形式：氨、液態(tài)氫和液態(tài)有機氫載體 (LOHC)的區(qū)別。重點考察的氫氣的運輸，而不是使用氫制成的商品的運輸，報告提出氨既可以作為氫能載體，也可以直接用作不同應(yīng)用場景下的原料或燃料。但報告沒有包括含碳載體（如甲醇或甲烷）等。
作為關(guān)注 2050 年 1.5°C 情景下全球氫能貿(mào)易系列報告的第二部分，該報告涵蓋了為方便運輸和儲存而從氣態(tài)氫到其他合適形式的轉(zhuǎn)化過程，還包括運輸過程中氫的使用，以及將氫能從載體重新轉(zhuǎn)化為純氫（如果需要）的過程。這一價值鏈的每一步都從技術(shù)經(jīng)濟的角度進行了審查，包括成本和效率，以及它們到本世紀中葉存在的潛在演變情況。三部報告共同涵蓋了氫能與需求的整合情況，以評估到 2050 年全球氫能貿(mào)易的情景；不同情景和假設(shè)下、不同地區(qū)和時間范圍內(nèi)綠氫供應(yīng)的成本和技術(shù)潛力。
兩個報告目錄和部分圖表：
第三部分：
在樂觀的假設(shè)下，2050年全球綠色氫氣的供應(yīng)成本曲線
三個報告各自內(nèi)容和處于IRENA出版物框架中的范圍
可再生能源潛力的類型以及適用的限制
從理論潛力到技術(shù)開發(fā)潛力，再到經(jīng)濟性潛力和市場潛力
部分國家的土地類型分布及對可變可再生能源的適用性
由于土地不可用標準，陸上風電（左）和公用事業(yè)級光伏（右）的土地不可用比例
IRENA 樂觀假設(shè)（Optimistic assumptions）下2050年可再生能源技術(shù)的資本成本趨勢，并與其他機構(gòu)的研究進行了對比。
太陽能和風能制氫的平準化成本（單位：美元/kgH2）與年容量系數(shù)和最佳比率(發(fā)電技術(shù)與電解槽比率)的比較。
各國家光伏和風電對電解槽比率和平準化氫能成本之間的關(guān)系
一些國家可再生能源制氫按發(fā)電技術(shù)分列的比重情況，德國將主要來自陸上風電，但沙特將主要來自太陽能。中國、美國和智利的風電和光伏的比例相當，太陽能被認為更適合作為制氫的綠色電源來源。
根據(jù)供需分析得出的2050年氫能平準化成本的范圍（單位：USD/kgH2）
第二部分
2050年最具成本效益的氫氣運輸途徑與項目規(guī)模和運輸距離的關(guān)系，運氨船可以運輸更遠的距離，且適合各種規(guī)模大小的項目，管道運輸則受距離限制較大，只適合1-2000公里的運輸。
2030-2050年運輸成本下降趨勢。
氫能運輸成本受距離和容量影響的關(guān)系較大，不同運輸方法與這兩者結(jié)合造成的成本差異很大。
每一種氫能運輸方案的氫價值鏈所包含的處理步驟。本報告只關(guān)注從電解槽生產(chǎn)出氫氣后到本地運輸之前的范圍。
2019年全球氨的貿(mào)易情況及主要港口分布
氨合成和輔助設(shè)備的資本支出（USD/每千克氨）隨工廠容量大小的變化
不同研究的氨合成和輔助設(shè)備的能源消耗情況（kWh/每千克氨）
液氫運輸產(chǎn)業(yè)鏈圖，從澳大利亞至日本
參考：全球最大的洲際液氫運輸船通過設(shè)計認證！液氫運輸仍存巨大挑戰(zhàn)
技術(shù)上可行！川崎重工全球首艘液化氫運輸船首運成功
從澳大利亞運氫至日本，全球首艘液氫運輸船即將開航
液氫運輸?shù)馁Y本投資成本
不同技術(shù)和條件下?lián)綒涔艿肋\輸?shù)钠骄杀?
新建輸氫管道的具體成本范圍與管道內(nèi)徑的關(guān)系
2050年按氫載體、情景和成本構(gòu)成劃分的運輸成本細分情況
2050年按氫氣載體、情景和成本構(gòu)成劃分的資本成本細分
表：從2030年到2050年不同氫能載體的技術(shù)性能。如表所示，到2050年的技術(shù)性能存在很大的不確定性。在未來30年內(nèi)實現(xiàn)的具體數(shù)值將在很大程度上取決于三個方面的選擇和發(fā)展。延遲和進展不力將增加接近悲觀條件的機會，而加速和協(xié)調(diào)的行動將允許也許甚至超過樂觀的情景。這些數(shù)值只是顯示了可追求的可能路徑以及這兩條不同路徑的后果。
從今天到2050年的成本路徑和成本下降的因素，分別為氨（上）、LOHC（中）和液氫（下）的成本下降因素。上圖顯示了主要成本決定因素的影響。此外，由于目前還沒有整合這些技術(shù)的完整價值鏈，與未來可能實現(xiàn)的目標相比，資本成本預(yù)計會很高。
