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氫能的運輸和存儲
運輸包括氣氫、液氫和有機液體、固體合金這幾種形式?？傮w來看的話，技術特點也是比較鮮明的。對于氣氫來說，優(yōu)勢在于能耗較小，損失也會比較少，但是能量密度是一個比較大的問題，取決于壓力水平比如說目前普遍上工業(yè)的20兆帕的氫氣壓力，對于氣氫的能量密度來講，就屬于比較低了，單來說也就是1%左右的儲運效率，也就是說，仿佛不是在運氫，而是在運一個氫氣儲罐。
相比之下的液氫和有機液體、固體合金這幾種形式，液氫它的這個優(yōu)勢在于能量密度很高，可以實現5%以上的氫氣儲運占比，但是損耗較大，轉換效率較低，因為它需要一個低溫、制冷的這樣一個過程。
有機液體和固體合金需要一個吸附和脫離的過程，涉及到較大的電耗，所以從總體來看的話，轉換就會有很大的損失，大概在40%—60%之間，有接近一半的能量會在這個過程中損失掉。所以在未來，相對于效率、運行、經濟性表現更好的可能會是管道運氫方式，從這一部分來講，就需要很大的清洗終端需求，初期投資較大。目前市面上成本大概為一元每標方，那也就是說如果一百公里的話，要到十塊錢每公斤以上，所以這樣來講的，疊加到綠氫10塊錢的成本的話，終端20元以上，如果沒有碳市場碳價的話，這部分將難以推廣。
所以在未來如果是大規(guī)模綠氫運用的話，管道運輸相對來說是一個相對比較合理的方式。據資料，國內現有的純氫管道，以單位公斤的氫氣運輸成本來看的話，大約可以達到5塊錢以下的水平。未來如果應用增加，還會有一些成本下降的空間，能夠滿足總體的氫氣的經濟性要求。
氫能的應用
在氫能應用方面，很多研究機構都會做一些預測，包括最早的氫能理事會做的全球氫氣的總的預測規(guī)模，按照78焦耳這種方式來計算折算到以噸為單位的氫氣的話，2050年要達到5-6億噸氫氣的規(guī)模。
從結構上來說，交通是一個氫氣的消費大戶，接下來就是工業(yè)能源和工業(yè)原料，這兩部分合計可能會超過交通對于氫氣的需求。還有包括少部分的建筑和電力供應。國際能源署做過一個分析，預計到2050年全球氫氣消費在5億噸，從氫氣生產結構來看，其認為更多的是通過綠氫的方式，但是仍然會有40%左右是通過藍氫這種方式。除了純氫氣的應用之外，還有一部分通過氫作為上游能源來制取合成燃料即P2X這樣一種方式來合成油、氨等，
從成本來講的話，國際上也會有一些分析預測，大致來說分兩個階段，即2030年之前可以達到200元每公斤，這樣的水平就取決于風能太陽能技術的進步；在2050年綠氫本身的制備成本可能還會有一定的下降，再疊加碳因素，經濟性會進一步凸顯出來，就是一個成本最優(yōu)的技術選擇?？赡茉?030年之前還是有一定的經濟性上面的一些問題，但2050年之前的話疊加了碳市場這個因素之后，它還是會有一定的競爭力的。
為什么未來綠氫的經濟性會有一個邏輯線？因為未來這種新能源電力系統里面有非常大的波動性電源的滲透率，這樣其實就會對綠氫的生產會產生很好的這樣的一個經濟價值。未來這種風能和太陽能在電力系統中的滲透率越來越高之后，系統的平衡就需要新技術。
國內氫能發(fā)展的發(fā)展預測
今年上半年發(fā)表的氫能白皮書中預計2060年達到1.3億噸的氫氣需求，結構與氫能理事會的結構類似，交通工業(yè)為主，工業(yè)占比超過交通。在氫源的結構當中，分為清潔氫、低碳氫和非低碳氫三類。清潔氫即可再生能源制氫，在制氫環(huán)節(jié)基本沒有碳排放的產生；低碳氫即藍氫，會存在一些化石能源加CCS這種方式；剩下一個就是綠氫，綠氫到2060年成本會降到7塊錢這樣一個水平。
碳中和在氫能中扮演的角色，實際上有不同的技術路徑可以實現碳中和的效果。首先，成本最低而且在未來相當長的一段時間里扮演主要角色的，仍然還是電氣化，特別是在很多終端用能領域，像建筑、輕型的交通、低溫的工業(yè)的供熱，都可以通過成本相對較低、技術比較成熟的電氣化的手段來進行實現的。
但是在第二個階段，像重型交通、高品質供熱、甚至部分原料，其實就沒有辦法通過電能，因為成本會非常高，同樣對氫的成本有這樣一個需求，若通過綠氫替代的話，未來成本降到20塊錢以下，包括制備和儲存的話，是可以實現第二階段與電能領域的競爭的。
第三階段就是一些真正的純原料的應用，比如煉鐵環(huán)節(jié)的還原劑、合成氨和合成甲醇，電視沒有辦法直接應用的，完全沒有競爭力，剩下的可以通過氫去生產。但是這部分氫氣原料來講的話因為多一個氫轉化成原料的這樣一個過程，所以損耗會更高，綠氫的成本要求更高需要降到10塊錢以內，那么這部分才能替代煤炭和石油，所以單一依靠某一種技術可能很難通盤去實現未來可能更多的是一個技術組合，每類技術都有它自己更適應的一個領域，未來規(guī)模的應用會存在一定的差異性。
結合“十四五”發(fā)展規(guī)劃對氫能未來發(fā)展的建議
技術層面
電解水制氫問題較多，特別是結合風能、電能、光伏這種波動性電源的執(zhí)行技術現在還存在一些技術上的短板，除此之外，需要做一些示范應用，不僅在制備環(huán)節(jié)，也在氫氣的儲運環(huán)節(jié)，比如說氫氣管道的標準體系可能需要一定的突破，目前來講約束較多；然后在終端應用上，特別是工業(yè)領域如果要實現綠氫的生產，很多工業(yè)流程需要做一些調整和優(yōu)化的。
政策保障體系層面
目前電解水制氫，其身份還是不太明確的，氫氣目前來說還是屬于文化品，所以就是電力行業(yè)去做這件事情，目前其實還是沒有一個很好的市場準入。綠氫在未來一段時間里，成本還是一個比較大的問題，還需要政策的扶持。劉博士稱，在初期階段，目前還是比較看重碳市場的機制，除此之外，就是在一些電解水制氫的項目上，結合現在已有的政策保障，比如新能源發(fā)電的競爭性配置、在運營層面的一些扶持都能幫助新能源企業(yè)有更大的積極性去做一些新能源項目。
