《法国扬长避短:以核能促绿氢发展》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-02-25
  • 法国2020年9月推出了以2030年为限的特别经济重振计划,欲投入1000亿欧元恢复被疫情重创的经济,其中有72亿欧元(约合518.26亿元人民币)将用于氢能发展。根据计划,法国将聚焦绿氢,实现氢的生产和消费全程无碳,从而在2030年将其年二氧化碳排放量从当下的8000万吨减至5300万吨。

    除了使用可再生能源发电制氢,法国还将发挥其核能优势,大力发展核能供电制氢。72亿欧元的部分分拨方案是,2020~2022年投入20亿欧元,2023年投入34亿欧元。这充分反映了法国政府逐渐加快扶持国内氢工业发展的决心。发展氢能,不仅可以为法国创造就业,而且能助力法国走在新兴颠覆性技术的前沿,同时实现能源转型。

    法国选择了几个优先扶持领域来实现氢能去碳。一是电解制氢去碳技术的规模化,大幅降低成本并为大项目奠定基础,具体目标是,到2030年,法国电解槽装机容量达到6.5吉瓦。二是逐步淘汰碳基氢,实现工业去碳,到目前为止,法国的工业部门是氢的主要消费者,但这些氢多来自化石燃料,需要去碳,包括炼油、化工(特别是氨和甲醇生产)等部门。三是加大重型车去碳氢的使用量。将氢存储技术作为电池的补充,以供动力需求强或长途运输车辆配套使用。初期将主要对重型车辆(商用车、重型货车、公共汽车和垃圾处理卡车)和火车进行改造,随后将开展氢动力船的试验项目,最后是实现2035年前氢动力飞机的投用。实际上,空客公司已于2020年9月宣布定制以去碳氢为燃料的飞机,如能实现,到2030年,法国将减少600万吨二氧化碳排放,相当于巴黎市每年的二氧化碳排放量。四是支持科技创新和发展,以及相关技术的培训,以促进未来氢能应用。这个领域将以天然气工业去碳为主,包括重新利用现有天然气基础设施来输送氢气。

    法国扶持氢能发展的机制由国家管理机构,如法国环境与能源控制署和法国国家研究局,以及资助方,如国土银行和法国公共投资银行Bpifrance等组成。根据计划,2020~2023年,法国环境与能源控制署将组织价值数亿欧元的新项目,与此同时,还将赞助与氢能有关的”未来投资方案”,以推动相关建设示范项目的开展,并收购一些氢能专业公司的权益等。电解去碳制氢设备也在扶持之列。

    借鉴法国成功开展的可再生能源扶持机制,法国的氢能扶持也将采取“差价合同”的形式进行招标。为了更好地推动氢能发展,此刻,法国正紧锣密鼓地制定针对氢能发展的法律法规,以建立适用于氢气生产、运输、存储和监管的框架,为法国的氢气未来护航。(来源:中国石化报)

  • 原文来源:http://www.cnenergynews.cn/zhiku/2022/02/25/detail_20220225118220.html
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    • 应对气候变化方面,由法国领衔的国际研究团队借助卫星观测对全球所有冰川(近22万个)的厚度及质量变化进行了首次完整而精确的测绘分析。结果显示,自2000年以来,世界上几乎所有冰川都在变薄并失去质量,每年平均损失2670亿吨冰,且融化速度正在加快。为了应对气候变化,法国计划至2030年相对1990年减排40%,至2050年实现碳中和。为实现该目标,法国着力发展能源技术,力争成为氢能与核能的全球领军者。 氢能方面,道达尔和Engie合作开发法国最大的制氢基地,结合太阳能和生物质生产绿色氢气。通过采用创新解决方案,可以很好地应对太阳能发电的间歇性和生物燃料工厂要求持续供应氢气之间的矛盾。阿尔斯通研制的新型氢能列车计划在2023年开始在法国运行,该列车不仅可以在电力牵引下运行,还能够通过安装在车顶的燃料电池供电行驶,氢能续航能力达到600公里。 核能方面,法国将投资10亿欧元用于开发设计功率为170兆瓦的小型模块化核反应堆,目标是在2030年推出创新性小型堆,并优化核废料处理。法国启动的Nuward小型堆项目将采用内部加压水技术,如出现严重事故,无需人工干预也可自行冷却数日。 海洋方面,“法国2030”规划将深海探索列为法国未来战略重点。法国宣布已经建立“深海海底矿产资源勘探开发的国家战略”,将在研究和保护生物多样性、获取有关深海生态系统的知识,以及开发深海海底资源之间寻求平衡。
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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-07-30
    • 国际能源署(IEA)发布的《全球氢能进展》报告指出,氢能技术在2019年保持了强劲发展势头,引起了全球决策者的浓厚兴趣。报告认为,当前氢能的发展面临前所未有的政策机遇,但仍需做出更多努力,以进一步促进发展,报告最后提出了6项相关行动建议。 2019年投入运营的电解氢容量的创下最新纪录,接下来几年还将有一些重要进展。由于在中国、日本和韩国的出色发展,燃料电池电动汽车市场也几乎翻了一番。但是,氢的低碳化生产能力并没明确长进,且与可持续发展情景(SDS)不在同一轨道之上。未来,需要做出更大的努力来扩大氢的生成规模以降低成本,并在目前的氢应用中,用低碳氢(绿氢,蓝氢)代替高碳氢(灰氢);并将氢的使用扩展到新的应用领域。但低碳氢在工业中的应用进展缓慢,向现有天然气管网中注入氢气是快速提升低碳氢需求以促进其发展的有效方法。 历史上已宣布的以及2030年可持续发展情景(SDS)中的2010-2030年低碳氢生产 每年对纯氢的需求约为70 Mt,主要用于炼油和化学生产。目前,这种氢气是从天然气和煤炭中产生的,所以其产生的二氧化碳排放量很大。可以使用三个主要指标来跟踪氢气的清洁能源进度: 1.在现有的工业应用中,低碳氢生产在多大程度上替代了常规氢。 2.对新领域的需求(例如某些运输和工业应用,气网注入和电力存储领域),在这些领域中,诸如可存储性和使用过程中产生的有害排放物少等特点使氢可成为清洁能源的主要载体。 3.诸如电解池、燃料电池以及具有碳捕集、利用或封存(CCUS)的制氢等跨领域技术的规模扩大、成本降低和改进(效率、寿命和工艺集成)。 1、低碳制氢的产能增加,尤其是电解制氢 发展低碳制氢(蓝氢、绿氢)技术,对清洁能源转型至关重要。目前,全球大部分氢的生产主要通过天然气重整制氢和煤气化制氢等排放密集型技术来实现。 发展低碳制氢(蓝氢、绿氢)技术,主要包括: 1、将常规制氢技术与碳捕集、利用与封存(CCUS)集成; 2、通过电解水制氢。 在短中期内,将常规制氢与CCUS相结合仍然是低碳制氢的主要途径,这是因为其生产成本比电解水等低碳技术要低。截至2019年底,共有6个CCUS常规制氢项目投产,每年可生产低碳氢35万吨。另外,还有20多个新项目宣布将在2020年代投产,主要集中在欧洲北海周边国家。 电解槽可以从低碳电力和水中产生干净的氢气。近年电解制氢项目的数量和装机容量增长很快,从2010年的不足1 MW,增至2019年超过25 MW。此外,项目规模也显著增加,2010年后的前几年,大多数项目规模低于0.5 MW,而到了2017-2019年,德国投运的规模最大项目为6 MW。 2020年3月,日本投运了一个10 MW项目。另外,加拿大有20 MW项目正在建设中。此外,预计有数百兆瓦的电解制氢项目将在2020年后开始运营。 2014~2023年全球已投运和计划投运电解氢产能(最大项目和总项目) 2、氢能在交通运输行业中的应用比以往任何时候增长都快,但氢燃料电池汽车也只占新型低碳汽车销量的0.5% 受亚洲市场增长的影响,全球燃料电池汽车市场蓬勃发展。2019年底,全球燃料电池汽车的保有量为25210辆。年销售量达12350辆,比2018年的5800辆增加了一倍。美国的销量从2018年的超过2300辆略有下降至2100辆/年,但其仍是全球燃料电池汽车最大的保有国,占全球保有量的1/3。其次是中国、日本和韩国。 2017-2019年燃料电池电动汽车的部署以及部分国家/地区的发展目标 2019年,燃料电池汽车在亚洲市场获得大幅增长。其中,日本、韩国和中国的销售量均有所增长。中国和韩国2019年燃料电池汽车销量接近,中国为4400辆,韩国为4100辆。中国快速发展的主要原因是对燃料电池公交车和轻型卡车的政策支持,这两种车的保有量分别达到近4300辆和1800多辆,这使得中国燃料电池公交车(97%)和卡车(98%)保有量在全球遥遥领先。 丹麦Hobro的 HyBalance 工厂 3、2019年全球在运加氢站数量增长超过20% 截至2019年底,全球在运加氢站共有470个,同比增长20%以上。日本113个加氢站排第一,第二名为德国(81个),第三名美国(64个)第四名为中国,2019年内加氢站数量从20个增加到61个。 氢能在非公路运输车辆的应用正逐渐得到认可。2018年底,阿尔斯通公司生产的两辆燃料电池火车在德国投入运营。试运行成功后宣布还将有14列将于2021年投运。2019年,中国在佛山投运一辆使用燃料电池的有轨电车,并在探索氢燃料铁路。 4、向天然气管道网络中注入氢气可提升对低碳氢的需求 除交通运输外,通过向现有的基础设施(如天然气管道网络)中注入氢气,家庭和工厂供热也会增加对低碳氢的需求。法国的GRHYD项目,2018年开始向天然气管道网中加了6%氢气,2019年掺入氢的比例已达到20%。 全球各地的一些项目已向天然气网中注入氢气。包括2015年开始的最大的项目已在德国投入运营(6MW的电力输入),由于这是一个不断扩展的行业,因此2020年后将启动更多项目。越来越多国家开始对此感兴趣,目前世界各地在建装置每年可向天然气网输入2900吨氢气。 5、低碳氢在工业应用中具有极大潜力,但进展依然缓慢 在所有部门中,工业领域对氢的需求量最大,特别是炼油、化工和钢铁制造业。由于这些行业通常使用高碳氢(灰氢),用低碳氢(蓝氢,绿氢)替代高碳氢将是在短期内扩大需求、减少温室气体排放的理想机会。 在化工和炼油行业,人们对用低碳氢替代的兴趣也日益增加。一些大型项目已经将碳捕集应用于这两个领域的化石燃料制氢中,例如壳牌公司的Quest项目。 电解制氢虽然仍局限于一些小规模试验,但2019年已经公开了一些大规模项目(高达100 MW电力),预计将在2020年后投入使用,这些项目大多涉及炼油或甲醇以及氨的生产。 电解制氢在钢铁行业的发展也正在加速。在不对现有炼钢炉进行重大改造的情况下,氢可替代约35%的天然气, 6、对氢的政策支持力度正在加强 越来越多国家在2019年前宣布了氢战略和氢能发展路线图。一些国家制定了具体的氢能技术部署。 但各国的战略目标仍以氢能在交通运输应用为主,部分国家已经开始设定氢能在工业、建筑和发电等部门的目标。 主要国家已设定的氢能发展目标 7、进一步促进氢能发展的行动建议(Recommended actions) 氢价值链很复杂,需要跨部门的协调,这使其风险成倍增加,特别是低碳氢的成本经济性还不行,因此低碳氢的投资动机不足,当然,低碳氢的大规模生产和使用,可以实现减缓气候变化的目标,因此气候变化目标成为低碳氢发展的主要驱动力。 政府应为低碳氢发展发挥更多作用。制定更积极的政策和法规,有助于激励私营企业投资低碳氢产业。为此,IEA提出了6点促进氢能发展的行动建议(Recommended actions),包括:(1)确立氢能在国家长期政策和战略中的作用;(2)促进国际和跨领域合作;(3)重点支持短期发展机遇;(4)消除氢开发的关键障碍;(5)刺激低碳氢需求,解决先行风险;(6)确保强有力的研发支持,以降低成本,提高竞争力。CWEA