深圳能源集团：氢基能源在新型能源系统中的应用前景发展报告（39页）.pdf

1、氢基氢基能源在新型能源系统中能源在新型能源系统中的应用前景的应用前景深圳能源集团能源创新研究院2021年5月28日前言 新型能源系统指在能源转化技术创新和互联网技术支撑下，以可再生能源替代高碳化石能源、降低碳排放为目标，满足社会发展需要和生态环保约束条件的能源系统。氢基能源指含氢的小分子物质，是化工基础原料，用以替代高碳高热值碳基化石能源的低碳零碳燃料。目录一、能源转型与新型能源系统二、氢基能源在新型能源系统中的作用三、国外主要国家氢能战略四、我国氢能产业发展趋势五、燃气轮机电厂面临的机遇与挑战能源转型与新型能源系统4(一）大自然和人类社会的物质、能量循环大自然和人类社会生生不息，伴随能量变化

2、C、O、H（水）、N等进行物质循环。目前工业化社会化石能源的大规模使用，能源系统是碳基物资为主，造成以CO2为主的温室气体在大气中失控出现生态危机，未来需要重新构建能源体系兼顾能源和物质，需要选择低碳、零碳能源替代高碳高热值煤炭、石油等。建筑及生活工业生产交通发电供热动物植物煤炭、石油、天然气地球存储库动植物排废弃物大气中的CO2 地球水存储库污水处理或大自然自我净化太阳H2O循环C循环（二）现有能源系统2018年全国能流图2018年全国碳排放图我国化石能源电力装机占比55%，发电量占比68%。可再生能源利用率偏低。20202020年我国电力装机结构年我国电力装机结构20202020年我国发电

3、量结构年我国发电量结构我国现有能源系统的特点是安全、清洁、不低碳、不高效 发电行业以高碳、可调控、可存储的化石能源为主，可再生、调节性差的能源发电占比较小；化石能源为主，电力行业的碳排放占比达到40%；化石燃料在工业、交通中大量应用于需要高热值能源的场景，碳排放占比达到40%以上；电力占终端用能比例为24.1%；现有能源系统的整体效率不到70%，尚有30%能量损失。（三）能源系统转型能源支撑人类社会发展，未来还需更多能源，但是生态环境承载能力有限。能源系统必须向“清洁低碳安全高效“新型能源体系转型。当前能源转型的具象化目标就是碳中和，转型主要包括四个方面：供给端革命，能源结构调整，减少化石能源

4、使用，加大可再生能源利用；需求侧革命，提高能效，增加终端电能利用，减少终端高碳燃料的使用；科技创新，以构建新型能源系统为目的的能源转换技术创新和智能信息化技术应用；体制机制创新，以市场化手段推动供给侧、需求侧革命。（四）新型能源系统发展趋势 可再生能源发电成本持续下降；储能技术成本持续下降；以可再生能源为主体的新型电力系统正在建立；低碳高热值的氢基能源做为二次能源替代终端高碳能源，被给予厚望；CCUS技术作为碳中和的手段将应用于高碳能源应用场景。国际社会已有100多个国家将碳中和作为社会发展目标，建立新型能源系统已成国际共识。氢基能源在新型能源系统中的应用12（一）氢基能源应用场景、替代对象（

5、以中国为例）氢基能源作为低碳、零碳燃料替代的是不具备使用电力的高热值场景和黑氢，如内燃机、冶金、化工、其他需高热值能源的工业制造场景，或者需要储能、提供电力调节能力、保障能源供给安全的场景。火电焦炭化工炼油氢发电、供热氢冶金绿色甲醇、氨、芳烃燃料电池池卡车、乘用车、飞机、轮船绿电绿氢可再生能源煤炭天然气石油0.000.200.400.600.801.001.201.40单位能量价格（元/兆卡）1、交通市场（2020年国家统计年鉴）2019年交通用油22739万吨（单位热值价格比较高）2、化工原料市场氨4000万吨、氢3000万吨、甲醇9000万吨（燃料属性单位热值价格相对较低）；3、工业用能(

6、2020年国家统计年鉴）工业用石油22460万吨（单位热值价格比较高）工业终端用煤64415万吨（燃料单位热值价格很低）炼焦用煤61603万吨（主要用于炼钢，单位热值价格相对较低）4、民用综合能源市场（2020年国家统计年鉴）石油气3147万吨，天然气468亿方（单位热值价格相对较高）5、满足新型电力系统安全的储能或调节电源需求主要是安全储能、电网长中短期调节电源、综合能源服务（二）氢基能源使得电力、化工出现融合趋势垃圾焚烧化石能源/化工原料石化行业可再生能源可再生能源发电氢基燃料原料制备高热值能源应用场景（冶金、交通等）化工行业工业制造行业资源回收利用CO2CO2 CO2回收社会需求CO2