为碳中和,创造可行的氢经济-德勤VIP专享VIP免费

能源的未来系列刊物
——为碳中和创造可行的氢经济
目录
01
简介
06
公司角度
02
氢需求
——行业概览
07
观点总结
03
氢供应
——技术概览
08
能源的未来
系列刊物
04
氢能分布
09
联系我们
05
政策角度
联系我们
09
能源的未来
系列刊物
08
观点总结
07
公司角度
06
政策角度
05
氢能分布
04
氢供应——技术概览
03
氢需求——行业概览
02
简介
01 简介
01
能源的未来系列刊物 | 为碳中和创造可行的氢经济
“能源的未来”系列刊物——为碳中和,创造可行的氢经济目录01简介06公司角度02氢需求——行业概览07观点总结03氢供应——技术概览08“能源的未来”系列刊物04氢能分布09联系我们05政策角度联系我们09“能源的未来”系列刊物08观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01简介01“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济联系我们09“能源的未来”系列刊物08观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02全球脱碳全球能源结构正从化石燃料转向可再生能源,以实现二氧化碳减排的目标19802520202100050全球一次能源总量(按来源分类)全球能源中二氧化碳净排放量维持现状巴黎协定05001,000202019802100EJ/年二氧化碳排放量(十亿吨二氧化碳当量)可再生能源化石2070年净零排放注:EJ=艾焦(Exajoule)=1^18焦耳数据来源:德勤未来能源方案:ShellSky1.5场景简介0102“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济德勤未来能源场景但其程度和速度取决于全球动态和社会对气候变化的反应,这两个关键的不确定性跨越了我们未来能源方案的空间•2020年,德勤发布了《未来能源场景》•这四个既合理又不同的能源场景旨在帮助领导者及时决策、及时行动前瞻性反应性独立的区域经济开放、协作的全球经济准备、行动、创新自身及自身资源同一个团队,同一个梦想乘风破浪由于各国政府未能有效地应对气候变化,私营企业不得不自主创新以降低碳排放。可再生能源的扩增依赖于企业,因为各国政府之间的沟通和协调有限,阻碍了技术的推广。贸易壁垒和技术限制/知识转让等保护主义盛行。各国政府竞相争取廉价而稳定的能源资源。创新的重点是开发本地资源,包括可再生资源和碳氢化合物。各国应对气候变化的态度迥异且被动,但大多侧重于本地基础设施建设,而非减排。消费者行为有利于促进企业长期健康发展,保障企业的环境、经济和社会利益,创造全球合作的环境,从而成功地将低碳技术商业化,实现全面脱碳。各国政府均引入了全球碳定价机制。能效、低价和易得等特点驱动着消费者的行为,导致可再生能源和碳氢化合物的需求增长。大国优先考虑短期经济增长,促进了大多数人的财富和生活质量的提升。技术发展为应对气候变化提供了新的选择。社会对气候变化的反应全球动态联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0803“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济混合能源电气化过去的十年里,集中于能源系统电气化的投资赋予了太阳能和风能极佳的成本竞争力,带动了电力在能源市场中份额的提升02001003004002015202020102025F2030F燃气煤太阳能光伏发电•1.3万亿美元的投资‘10-‘19•预计成本下降88%‘10-‘30太阳能光伏发电和风力发电的成本能源总消耗量(按来源分类)(EJ/年)风力发电•1.0万亿美元的投资‘10-‘19•预计成本下降69%‘10-‘3018%21%27%82%79%73%353电力2010燃料20202030F403444LCOE(US$/MWh)注:LCOE=能源的平均成本=资产寿命期内每兆瓦时的平均成本;太阳能PV发电指太阳能光伏电;EJ=艾焦=1.^18焦耳数据来源:Shellsky场景、BloombergNEF联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0804“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济“通往巴黎之路”——脱碳替代方案的优先次序在电气化受限或电气化成本效益不高的领域,可以选择氢作为燃料使用成为能源脱碳的方案局限性脱碳替代方案成本增加节能增效使用少量能源行为上生态上社会上物理上经济上氢能生物燃料...电气化的物理限制:•高温燃烧难以实现•移动应用时需要高能量密度•存储时要求灵活的时间和空间•工业加工领域的进料使用电气化使用可再生电力可持续燃料用绿色成分作为能源载体碳捕集与封存防止二氧化碳排放到大气中抵消排放量节约其他碳排放注:“通往巴黎之路”是一场全球气候行动,旨在将全球表面平均气温维持在不超过工业革命前水平2摄氏度以下。联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0805“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济到2050年的能源电气化潜力(占2018年消费量的百分比:EJ;DE,NL,BE)在能源方面,大约20%-50%的需求无法实现物理上或经济上的电气化数据来源:德勤能源系统模型基于《欧统局能源平衡表》(2020年6月(DE,NL,BE))、经合组织、ShellSky场景、国际能源机构SDS和Zsiborács等,Electronics8(2019年);欧洲经济区4.8工业建筑环境运输4.33.1•隔热性差的建筑物不适合使用电热泵•集中供热在城区经济效益更高电气化的局限性:2018年能源消费无法实现电气化已经实现电气化12.2~4.3EJ很可能无法实现电气化~1.2~1.9~1.2高:~80%很可能实现电气化可实现电气化~60%~90%~40%~70%~60%~70%20-50%的能源实现无法电气化。低:~50%•高温加热很难实现电气化•重新设计新能源工艺的成本•每公斤和每立方米的能量密度(范围)(航运和航空)•开发周期不确定联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0806“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济为什么是现在?尽管氢能几经讨论,但当前现状发生了变化…技术赋能•可再生能源商业化使绿氢生产成为可能•可再生能源已经处于供大于求的状态,因此需要储能。•如同太阳能光伏和风力涡轮机,电解器的成本开始急剧下降。•欧洲一些地区(如荷兰)的电力并网阻碍了可再生能源的进一步部署,因此需要运输能源的替代方案。政府推动•政策重心由可再生能源电力转向复杂行业的脱碳•作为疫情后复苏计划的一部分,欧洲各国政府正在加大对氢基础设施的投资。•国家氢战略的制定为实现战略优势创造条件。联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0807“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济化石燃料的使用和氢能潜力替代的可能性...为氢能创造机会,特别是在工业化学原料、工业过程加热、电力系统和货运方面化工原料领域例如,制肥工艺加热领域例如,钢熔炼缓冲器领域例如,汽轮机石油、天然气、煤炭乘用领域例如,私家车电气化(利基市场的氢能应用)货运领域例如,卡车运输氢能空间加热领域例如,散热器电气化(利基市场的氢能应用)烹饪领域例如,煤气灶氢能工业原料工业用热电力生产移动出行建筑环境联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0808“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济可再生能源价值链与氢的作用为能源价值链创造新的要素注:“e”指代电力电解可再生能源发电合成烃类存储(可选)电力生产H2H2H2H2H2ee消费工业原料移动工业用热建筑环境运输eCxHxH2上游中游下游分散式电解e联系我们09观点总结07公司角度06政策角度05氢能分布04氢供应——技术概览03氢需求——行业概览02简介01“能源的未来”系列刊物0809“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09氢需求——行业概览02氢需求——行业概览10“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09采氢示例项目细分行业动力因素阻碍因素工业原料——现有需求•氢应用装置已经到位。•原料氢较之转化烃(灰氢代替天然气)以及碳氢化合物而言更具竞争优势。•灰氢(蒸汽甲烷重整炉)生产资产已到位(已折旧),灰氢边际成本较低。•由于距终端消费者较远,故难以获得绿色能源的溢价。•例如,1Gw电解器可取代来自小型模块化反应堆(smallmodularreactors-SMRs)的灰氢,用于泽兰省(荷兰)的i/a化肥(Yara)和精炼(Lukoil-TotalRefinery)。工业原料——新需求•原料氢较之转化烃(灰氢代替天然气)以及碳氢化合物而言更具竞争优势。•氢的生产和应用需要新资产支持。•由于距终端消费者较远,故难以获得绿色能源的溢价。•例如,LKAB、Vattenfall和SSAB的合资企业——Hybrit试点使用氢代替焦炭直接还原铁矿石。在工业原料生产方面,由于可以替代转化后的碳氢化合物,氢能潜在竞争力更强可再生能源价值链与氢的作用数据来源:SDR(2020)“1GW泽兰氢工厂”;Hybrit公司网站氢需求——行业概览0211“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09在工业用热方面,氢有潜力取代消费品公司的化石燃料,而公司可以从可再生能源的使用中获得溢价采氢示例项目细分行业动力因素阻碍因素工业用热——B2C•消费品公司基于其绿色企业形象向消费者处获得溢价,直接得益于氢能源的转型。•通常能源成本在总运营成本的中的占比最小。•技术壁垒较低,例如燃烧器和炉灶的能源可以较容易换成氢。•面向消费者的公司谨慎地平衡利益和风险,因为任何的失败都与公司品牌息息相关。•例如,联合利华在其阳光港工厂的工业规模锅炉中试点采用氢能来助力家庭和个护产品的制造,•并通过特定管道输送爱萨石油提供的蓝氢。工业用热——B2B•技术壁垒较低,例如燃烧器和炉灶的能源可以较容易换成氢。•燃烧器也可以转换为在0%-100%天然气——氢气含量下运行,降低因氢能供应有限而停机的风险。•由于B2B客户并不愿意为可再生能源支付溢价,故而公司承担了额外的成本。•较B2C公司而言,能源成本往往在总成本中占比较大,因此向氢能转型的成本影响随之加大。•例如,Nedmag开发了一款混合燃烧器,能够处理0%-100%的天然气/氢气混合物。•处理不同的混合物可以缓解供应锁定的风险并实现向(绿色)氢能的平稳过渡。氢能在工业用热中的潜力氢需求——行业概览0212“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09消费品公司可以从化石燃料转向氢燃料来吸引消费者。对于营销和运营费用来说,成本增幅是最小的消费品公司能源成本注:假设化石燃料使用100%的天然气,成本为5美元/千兆焦耳,氢气为35美元/千兆焦耳。数据来源:2019年度公司年度报告;2019年度公司环境绩效指标3,0003,50001,5002,5005002,0001,00064%化石燃料$/吨0%69%21%氢能64%15%化石燃料2%21%13%氢能0%14%17%1%14%69%16%能源成本营销其它营业费用营业毛利约1,950美元/吨约3,250美元/吨从化石能源向氢过渡只会略微增加消费品公司的总成本,因为能源成本在总成本中所占的份额相对较小。氢需求——行业概览0213“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09在电力系统方面,氢可以作为可再生能源电力生产的存储介质;与直接用电相比,氢可以从缓冲、套利和替代运输中获益氢能发电潜力电力过剩电解存储替代方案罐储•由于资本支出过高,罐储与电池相比不具竞争优势。•无位置限制地下储藏•资本支出较低,可实现季节性存储。•区位限制和技术复杂性电力生产氢涡轮调峰电站燃料电池电力生产优势:缓冲:通过存储介质匹配电力生产和消费的供需套利:在电价低时生产和储存能源,在电价高时出售电力运输:防止电网堵塞,将现有天然气网络转换为氢气运输网络氢需求——行业概览0214“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09氢能为移动出行的脱碳提供了机会,高储能密度增强了续航能力、加快了充电速度氢能在移动领域的潜力采氢示例项目细分行业动力因素阻碍因素卡车和公共汽车•商业车队的成本优势:续航里程更长(1200公里,普通电池型为800公里)和充电速度更快(15分钟,普通电池型为60分钟)。•需要新的加气网络。•较普通电力而言,每公里能源成本更高。•特斯拉汽车•与纯电动汽车相比,续航里程更长、充电速度更快、更为便利。•但一般私人旅行不需要。•需要新的加气网络。•较普通电力而言,每公里能源成本更高。•丰田航运•就储能密度而言,氢能比电池更适合全球范围内的航运。•可用于燃料电池或燃烧过程。•行业将决定是否利用燃料技术更换化石燃料,或将使用氨能源。•韩国造船海洋设备研究院(KOMERI)铁路运输•规避了电气化铁轨成本过高的情况。•因此适合于长途、低利用率的轨道运输(例如农村或采矿货运)。•较普通电力而言,每公里能源成本更高。•施泰德空运•储能密度优于电池。•两者都可以在涡轮机中燃烧以助力起飞,通过使用燃料电池驱动飞行。•在入市前,需要在推进技术和飞机机身设计上进行大量的研发投资。•空客专业设备•比电池充电速度更快,成本优势明显,可用于24小时仓库的叉车。•现场只需使用少量续能设施。•较普通电力而言,每公里能源成本更高。•丰田注:全距充电时间数据来源:交通与环境(2020)“氢和电动卡车之比较”;公司网站氢需求——行业概览0215“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09虽然氢对于当今的专业设备而言只是一个可行的替代方案,但在未来货运领域的潜力巨大氢能在未来移动领域的潜力•公路货运的二氧化碳排放量占全球碳排放总量的9%。•人们普遍认为,使用纯电动重型卡车的续航里程和充电时间会受到限制,氢燃料电动汽车(FCEV)将是最有可能的解决方案。•然而,一项正在进行的关于公路货运脱碳的研究表明,对重型卡车而言,纯电动汽车因其负载循环的优势可能会有一席之地。•航运的二氧化碳排放量占全球碳排放总量的3%•我们的研究表明,氢是“未来燃料”有力竞争者之一,而氨也在竞争行列之中。•虽然使用了氢离子,但绿色氨能作为燃料时所需的基础架构与氢不同。2030年2050年卡车和公共汽车汽车航运铁路运输空运专业设备数据来源:国际能源署“二氧化碳排放量——按行业分类”使用纯电动重型卡车的续航里程和充电时间会受到限制,氢燃料电动汽车(FCEV)将是最有可能的解决方案氢是“未来燃料”有力竞争者之一,而氨也在竞争行列之中氢需求——行业概览0216“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09在建筑环境领域,氢气可以在燃气网络中与其他能源混合满足家庭需求氢能在建筑环境领域的潜力现有用途短期长期在建筑行业,氢已经可以通过与其他能源进行少量混合来使用。•5%-10%的掺氢比有助于扩大氢的生产,使其价格更能为大众所接受以此可以得到更好的混合效果,提升率达30%,特别是•燃气管网的部分部件完成改进之后;或•现行规例进行调整之后。当燃气网络完全由氢能网络取代或新的氢基础设施准备完毕之时:•氢锅炉可实现零碳排放;•制氢——发电联产系统和燃料电池提供热量和电力,使离网系统成为可能。50%H250%GasH2HeatElectricityH2Fuel-cell氢需求——行业概览0217“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09到2030年,氢在建筑环境中的应用正在进行试点项目氢能在建筑环境领域的潜力利兹(英国)霍赫芬(荷兰)StadaanhetHaringvliet(荷兰)示例说明•改造现有气栅以容纳100%的氢气•年均总需求量=5.9TWh•蓝氢产量每年15万公吨•英国主要城市天然气正在逐步100%转为氢气供应•到2035年实现370万套住房和企业改造,到2050年这一数字将达到1,570万•新建和现有居住区现有燃气基础设施正在100%转换为绿氢•(本地)获得绿氢是在建筑环境中进一步发展和应用氢能的先决条件•改造100个新住宅和400个现有住宅•居民区现有燃气管网正在实现100%改氢•由于老旧和独立住宅无法达到规定的隔热水平,全电热泵无法作为替代方案•就近连接风力涡轮机进行绿氢制造•改造600所现有住宅,并尽可能在2050年前使整个城市达到气候中和数据来源:H21.green;利兹气候委员会;ProefprojectHoogeveenPubliekRapport2020;Stedin.net氢需求——行业概览0218“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09第一批有氢需求行业将是工业用热和消费品公司的公路货运,可以从消费者中获得溢价氢能在各需求行业的潜力20302050氢能潜力评估工业原料现有低高•潜力大,与(更昂贵的)灰氢而非直接与化石燃料相较•由于现有的灰色氢资产边际成本低,难以获得溢价,导致应用缓慢新建中高•潜力大,与(更昂贵的)转化碳氢化合物而非直接与化石燃料相较•难以满足对新技术和新资产的需求、难以获得溢价工业用热B2C高高•潜力大,因为消费品公司可以从客户获得绿色能源的溢价,以弥补较高的能源支出B2B低高•潜力大,技术壁垒低•由于难以获得溢价且能源成本占总成本的比例较高,导致应用缓慢电力生产低中•灵活服务潜力尚可——储存过剩的可再生能源,在高峰时段使用•运输服务潜力尚可——管道较电缆的成本优势超过转换带来的损失移动出行卡车和公共汽车中高•潜力大,相对于电动汽车,续航里程更长、充电时间更短、成本优势更为明显•需要足够的加油站设施才能实现运营汽车低低•潜力小,因为电动汽车维持低价策略,且一般的乘用车对续航里程和充电时间的要求不高航运中中•行业将决定是否利用燃料技术更换化石燃料•由于储能密度高,氢具有获利潜力,但氨能或成为强劲对手铁路运输低中•潜力小,因为多数火车使用电气驱动比氢能成本更低•在电气化成本高的情况下,一些长距离、低利用率轨道运输潜力尚可空运低中•潜力小,因为航空对储能密度要求极高,而生物燃料或合成碳氢化合物拥有更高的储能密度专业设备高高•潜力大,相对于电动设备,续航里程更长、充电时间更短、成本优势更为明显•因为其仅限于现场使用,所以通常只需要少量的蓄能设施建筑环境低中•潜力尚可——在无法实现电气化或区域供暖或无生物量替代方案的情况下,尤其是市中心老旧建筑的保温性能差氢需求——行业概览02氢需求——行业概览0219“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09中国氢能发展新进展顶层设计逐渐清晰,相关政策涉及氢能产业链各环节:中国尚未出台针对氢能发展的专项政策,但氢能发展措施出现在各大部委发文中,综合相关政策来看,顶层设计在氢能的制——储——运——加——用各环节都有所布局;地方积极性高涨,氢燃料电池示范城市群鼓励政策为驱动:财政部等五部委采取“以奖代补”方式,对入围示范的城市群按照其目标完成情况给予奖励,目前30多省市自治区陆续发布氢能规划;目前中国氢气80%来自化石能源,氢能80%用于工业领域:中国氢源结构为煤制氢的氢气占比约62%、天然气制氢占19%,工业副产占18%,电解水制氢仅占1%;氢能消费结构为生产合成氨用氢占比37%、甲醇用氢占比19%、炼油用氢占比10%、直接燃烧占比15%、其他19%;长期来看绿氢成为氢源主要选择:可再生能源制氢在2030年有望达到平价,2060年可再生能源制氢规模有望达到1亿吨,占氢能总需求量的80%,终端能源消费占比20%,减排量约占当前中国二氧化碳总排放量的13%。央企积极布局氢能产业链:储运及加氢站(中国石化、中国石油),氢能装备(国家能源集团、中船重工),氢燃料电池及核心部件(国家电投、东方电气),终端应用(东风集团、宝武集团)。氢需求——行业概览0220“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09碳达峰碳中和目标及技术进步推动中国氢能发展驶入快车道中国氢气年需求量及终端能源消费占比(万吨,%)中国各类制氢成本及供应结构预测25003715600013000202020302050206010%5%1%20%数据来源:中国氢能联盟、德勤研究0102030402020203020402050绿氢元/kg蓝氢、灰氢氢需求——行业概览0221“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07思想领导力08联系我们09氢供应——技术概览03氢供应——技术概览22“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09天然气中水蒸气重整生成灰氢或者蓝氢(利用二氧化碳捕获和封存技术),可再生能源发电电解生成绿氢氢供应——技术概览03制氢方法灰氢蓝氢绿氢H2O水CH4CO2二氧化碳H2蓝氢碳捕集与封存甲烷H2O水CH4蒸汽重整装置水汽变换反应CO2二氧化碳H2灰氢甲烷风能电力H2O水太阳能H2绿氢氧气O2电解器蒸汽重整装置水汽变换反应灰氢蓝氢绿氢H2O水CH4CO2二氧化碳H2蓝氢碳捕集与封存甲烷H2O水CH4蒸汽重整装置水汽变换反应CO2二氧化碳H2灰氢甲烷风能电力H2O水太阳能H2绿氢氧气O2电解器蒸汽重整装置水汽变换反应灰氢蓝氢绿氢H2O水CH4CO2二氧化碳H2蓝氢碳捕集与封存甲烷H2O水CH4蒸汽重整装置水汽变换反应CO2二氧化碳H2灰氢甲烷风能电力H2O水太阳能H2绿氢氧气O2电解器蒸汽重整装置水汽变换反应•目前的制氢过程几乎全部是天然气生产的灰氢•灰氢的碳排放量高•蓝氢制备方法与灰氢相同,但使用了碳捕集与封存技术•产能可控,因此不需要储存•或成为实现绿色氢能的途径•绿氢是目前唯一的100%可再生氢的生产方法•需要储存以平衡可再生能源的产量浮动和稳定需求之间的矛盾•鉴于电解工艺的差异,要实现稳定供电,最好采用成熟的碱性点解技术,而间歇供电最好采用新开发的PEM技术23“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09若可再生电力价格下降且电解器成本下跌,同时碳税削弱了化石燃料的竞争力,那么绿氢的成本竞争力会提升绿氢制备工艺绿氢的成本竞争力由以下因素决定:可再生电力成本,即主要变动成本,持续下跌电解器成本,即主要固定成本,由于技术改进和规模化生产而下降(如太阳能光伏)碳税使得无碳绿氢较之于化石燃料更具竞争力大规模的集中电解可在最终结点产出绝大部分氢能绿氢CO2二氧化碳H2蓝氢碳捕集与封存风能电力H2O水太阳能H2绿氢氧气O2电解器水汽换反应123123氢供应——技术概览0324“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09随着技术的成熟,蓝氢可以在短期内开始供应,而无需等待绿氢成本下跌蓝氢制备工艺蓝氢的成本竞争力由以下因素决定:天然气,即主要可变成本,价格便宜,供应充足蒸汽重整器,即主要的固定成本,技术成熟,比电解器更具成本优势碳捕集与封存/使用技术可提升成本效益(例如在枯竭的气井中或在甲醇中实现再利用),节省碳税对于来不及等待绿氢成本下降的公司而言,蓝氢可作为低碳氢来过渡。蓝氢绿氢H2O水CH4CO2二氧化碳H2蓝氢碳捕集与封存甲烷水汽换反应CO2二氧化碳H2灰氢风能电力H2O水太阳能H2绿氢氧气O2电解器蒸汽重整装置水汽变换反应123123注:(1)也可以使用其他碳氢化合物,如煤或精制燃料气体氢供应——技术概览0325“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09绿氢虽短期内高于蓝氢,我们预测其成本将大幅下降。两者若在政策和碳税扶持,未来能与化石燃料比肩制氢成本预测制氢(而非仅提取)的成本往往比化石燃料更高,因此需要政策激励来增强其成本竞争力2.03.50.00.51.01.52.53.04.04.55.02.5美元-4.6美元1.4美元-2.9美元1.2美元-2.8美元1.4美元-2.9美元0.7美元-1.7美元1.5美元-3.0美元2020203020502019年氢价(美元/公斤)2019年氢价(美元/千兆焦耳)35.331.828.324.721.217.714.110.67.13.50.0成本范围预测:绿氢蓝氢天然气数据来源:彭博社NEF(2020)“氢经济展望”氢供应——技术概览0326“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09尽管氢系统的效率会因转换过程中的能量损失而降低,但就系统成本而言,它比电气化更具优势氢转化效率与系统成本注:未考虑运输和储存方面的低效率;仅以热值计算效率。数据来源:HydrogenEurope•与直接用电相较,电转氢再转电/热的转换过程会产生能量损失,转换效率仅为25-50%•然而,相对于电气化而言,低系统成本要好于低系统效率–鉴于电气化有物理限制,氢可帮助终端用户实现脱碳–每单位能量的氢气管道运输比电缆运输成本低8至15倍–氢能可以封存,达到100%的间歇可再生电力的集聚。可再生能源发电电解最终使用燃料电池最终使用燃烧eH2e°C40-60%氢转电效率特定情况下氢转热效率25-50%系统效率<60-80%系统效率60-80%电转氢效率氢供应——技术概览0327“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09氢能分布04氢能分布28“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09由于氢的每立方米储能密度较低,目前以氢的形式运输能源比运输化石燃料更昂贵氢能分布04氢的储能密度和运输的影响•每立方米氢气的储能密度较低(相当于天然气的1/3),这意味着同一辆卡车或管道可以运输的能量较少,因此需要–执行额外的压缩或冷却操作,导致成本增加–拉长货运行程,导致费用增加•每千克氢的储能密度越高,运输的重量就越少•氢的流速更快(比天然气快约3倍),这意味着–在管道运输评估时,部分储能密度被抵消–相对于化石燃料而言,氢能的管道运输比卡车运输具有更大的成本优势0402012060801001401600204060汽油储能密度——重量上(兆焦耳/千克)焦炭储能密度——体积上(兆焦耳/立方米)1氢能天然气液化石油气液化天然气化石燃料氢能注:(1)压强为3,000psi数据来源:WEO2019;GreyCellsEnergy-“氢市场”;Shell(2018)“氢研究”29“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09氢运输的替代方案与我们熟知的化石燃料类似,即货车(低容量),管道(高容量)和长距离(洲际)轮船最有效的氢运输替代方案(从距离和体积而言)分布量(吨/日)运输距离(公里)货船分布管道输送管道本地洲际城际城区不可行10,0001101001,00001,000110100货车数据来源:彭博社NEF(2020)“氢经济展望”例如,欧洲氢能主干计划例如,北非和欧洲之间以及澳大利亚和日本之间的液体氢运输计划例如,DSOs在建筑环境中氢分布计划例如,一些工业企业将少量氢气输送至加气站和试点项目场地氢能分布0430“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09氢能为分散式电解工艺提供了新的可能性,其优点在于完全不需要任何运输设施分散式电解工艺的成本效益数据来源:彭博社NEF(2020)“氢经济展望”;德勤摩立特分析报告分布量(吨/日)运输距离(公里)货船分布管道输送管道本地洲际城际城区10,0001101001,00001,000110货车分散式电解工艺成本效益更高例如,加气站中集装箱大小的电解器在以下情况下,分散式电解工艺的成本效益比货车运输更高:•分散选址可降低可再生能源电力的成本(从电网或专用太阳能光伏或风能的角度)•对于充分利用电解器而言体积足够大;但对于管道输送而言体积较小•到中央电解器的距离很长,因此可节省大量的运输成本氢能分布0431“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09储存在通过稳定供需实现氢过渡方面发挥着至关重要的作用,因为制氢方法是按照间歇性可再生能源的模式氢的储存和释放注:制氢的方式按照欧洲风力发电的模式。图表中的数据仅用于说明。数据来源:欧洲风能协会;国际能源署;德勤摩立特分析报告•氢的需求,尤其是工业方面需求,将始终稳定•绿氢产量将随着间歇性可再生能源电力的产量而产生波动•因此,储存环节是至关重要的,因为很大一部分氢的供应和需求都将通过储存和释放来实现•这要求运输目的地对生产变化迅速做出反应,而这只能通过管道运输来实现•储能是政府推动氢转化的重点,也是企业发展所面临的机遇Hydrogenvolume一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月储存(产大于需)释放(需大于产)需求存储量(未按比例)氢能分布0432“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09从长远来看,地理环境将决定氢成本,因此进口商会选择从可再生能源电力成本最低的地区进口(无论是通过管道运输或是航运)远期氢成本北非——欧洲氢能联合宣言“根据欧洲和北非的联合氢战略,到2050年将建立一个由50%可再生能源电力和50%绿氢构成的欧洲能源系统。”《氢——非洲和欧洲之间的桥梁》澳大利亚——日本的减排“氢之路”“这一项目由联盟注资5亿美元打造,旨在从世界首批零排放能源供应链中实现褐煤制备氢气。”《金融评论报》葡萄牙与荷兰加强绿氢方面的双边合作“两国申明,计划打造战略进出口价值链,以确保绿氢的生产以及从葡萄牙到荷兰及其腹地的运输。”《荷兰政府报》数据来源:国际能源署“氢的未来”氢能分布0433“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09合成碳氢化合物燃料可以利用可再生电力制得的氢,以及废物流或空气中直接生产的二氧化碳合成烃类燃料的生产工艺数据来源:O.Kraan:“论能量转换的出现--焦耳”(2019)太阳能光伏发电二氧化碳活化二氧化碳472千克直接从空气中捕集氢气2.8千兆焦耳电力4.7千兆焦耳合成一氧化碳270千克2.5千兆焦耳合成碳氢化合物燃料5.5千兆焦耳200美元/桶大气二氧化碳供水电解氢气4.9千兆焦耳电力9.6千兆焦耳氢能分布0434“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09政策角度05政策角度35“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09各国政府依据其总体能源和工业政策议程,正着手开发氢生态系统以降低氢成本...全球氢政策目标欧盟:所有方面沙特阿拉伯:供应推动澳大利亚:供应推动•能源进口国•希望脱碳并实现能源独立•绿色能源、技术补贴与需求刺激•利用化工和管道基础设施日本:需求拉动•能源进口国•希望在运输领域有所创新•聚焦移动领域和电力生产•能源出口国•希望创造不依赖化石燃料的就业机会•太阳能和风电场中的绿氢作为肥料原料•2030愿景计划的一部分•能源出口国•重点关注蓝氢出口日本中国:技术推动•能源进口国•最具成本竞争力的技术(电解器和燃料电池)•到2030年实现100万辆燃料电池电动车的目标•研发资助、使用奖励政策角度0536“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09除了针对具体国家的氢战略之外,欧盟的氢和能源系统一体化战略将设定一个新的清洁能源投资议程欧盟氢能战略•促进欧洲可再生氢能源的生产•氢作为原料、燃料或能源载体和储存介质,应用于工业、运输、电力和建筑行业•“下一代欧盟”(欧盟委员会经济复苏计划)强调将氢能投资放在首位,促进经济增长、加强增长韧性、促进当地就业并巩固欧盟的全球领导地位范围扩大规模投资前景•现在至2030年:电解器投资从240亿欧元上升至420亿欧元•要求:2,200亿欧元至3,400亿欧元的投资用于扩大规模,并直接将80-120吉瓦的太阳能和风能生产能力连接到电解器,以提供必要的电力•CCS改造:现有工厂的一半——约110亿欧元•运输和基础设施投资:650亿欧元•现在至2050年:欧盟的生产能力投资将达到1,800亿欧元至4,700亿欧元•需大量投资帮助终端行业转向氢消费和氢基燃料现在至2024年•安装6吉瓦(可再生氢)以上的电解器•可再生氢能产量达100万吨2025年至2030年•欧盟综合能源系统的一部分•电解器:高于40吉瓦的可再生能源•可再生氢能产量1,000万吨2030年至2050年•可再生氢能将大规模应用于脱碳困难的行业需求创造•逐步打造新的主导市场;加强工业应用,赋能移动领域•工业上:1)减少和取代(制氨和新式甲醇生产)精炼厂所使用碳密集型氢气;2)零碳炼钢工艺•移动领域:1)自用:例如本地城市公交、商用车(例如,出租车)或铁路交通的中无法电气化的特定部分2)重型公路车辆、氢燃料电池列车、内河航道和短海航运、航空和海洋相关行业政策角度0537“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09欧洲各国为应对新冠肺炎疫情制定的财政刺激计划中列明了针对于氢能专项投资,也是政府给予人民的承诺2020年欧洲氢能投资公告欧盟德国•六月:概述新冠肺炎疫情后的经济复苏计划,包括90亿欧元的投资用于扩大氢产能法国•九月:计划投资70亿欧元于氢能产业,其中20亿欧元是1000亿欧元后疫情时代经济复苏计划的一部分西班牙•十月:批准包括4吉瓦电解设施在内的氢战略,该战略需要89亿欧元的政府和社会的联合投资葡萄牙•五月:国家氢能战略发布,预计到2030年投资额达到70亿欧元荷兰•三月:经济事务和气候政策部部长发表《KamerbriefKabinetsvisieWaterstof》•九月:公布“国家成长基金”,制定200亿欧元预算用于长期投资欧洲委员会•七月:发布氢能战略,预计到2050年氢能投资从1,800亿欧元增长至4,700亿欧元政府投资将主要用于有利于市场的基础设施(例如加油站、管道)建设和生产的第一推动者(例如第一台电解器)数据来源:公告政策角度0538“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09混合义务创新预算市场工具根据投资公告,各国政府采取了各种措施刺激氢能市场的发展,例如混合义务、创新预算和利用市场工具等市场开发工具说明•供应商在天然气中交付一定份额的氢气(约5%至15%)的义务•创造对氢的额外需求,赋能氢市场的发展•政府可以强制执行混合义务•对市场的影响显著•需要少量投资,例如,只需替换压缩装置和阀门以及应用装置,即可增加氢能的百分比•小额投入只能助力市场启动,无法扩大市场规模•将高溢价产品与商品产品混合可能会令氢能贬值•示范项目供资计划(例如创新型基金、增长型基金等)•推动经济增长以应对气候变化•对非商业性项目的融资支持•银行融资风险下降•研发加快•只限于一次性融资•帮助商业从事者满足供资要求,即使与项目的策略无关•特定产品的补贴(例如SDE++)•提升特定产品的税收(例如碳税)•结构性财政支持•财政支持是技术中立的•氢能暂时无法用于商业化的市场融资•市场工具并不是针对能源载体所设计,无法与太阳能和风能相较政策角度05优势缺点39“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09公司角度06公司角度40“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09钢材——原料•创办合资企业,名为HYBRITT•通过直接还原技术、使用氢作为原料生产钢材•LKAB用生物燃料加热制粒铁;Vattenfall为制氢提供绿色能源•试点阶段至2024年,2025年后完成建厂钢材——原料•通过直接还原技术、使用氢作为原料•蒂森克虏伯在鼓风炉中注入氢气进行实验•RWE(将)提供氢•计划2022年将所有鼓风炉完成转换钢材——用热•在瑞典奥沃科集团旗下的一家工厂进行了一项实验,内容是在轧钢前使用氢气对钢材进行加热•氢气已取代液化石油气成为燃烧燃料化工——原料•HaldorTopsoe开发了一项新的“绿色”制氨技术——SOEC•利用可再生能源,SOEC可生产氢气和氮气,两者皆作为氨能原料•SOEC助力氨厂发展,达到目前最先进的设施的节能标准•SOEC示范工厂计划于2025年建成,预计2030年投入使用化工——原料•与a.o.旗下的集团——HaldorTopsoe、Axpo和西门子能源股份公司进行合作•将氢与二氧化碳废气结合制成“乙醇”,用作燃料或原料•计划2023年投入使用镁材——用热•正在着手开发一种混合加热方案,能够处理不同的天然气/氢混合物(氢含量0%-100%)•处理不同的混合物以降低供应锁定的风险并实现向(绿色)氢能的平稳过渡•将于2020年在Nedmag的某一地点进行测试鉴于氢能的可观前景,一些公司已注资开始项目试点,主要围绕氢作为工业原料的使用氢能试点项目Source:companywebsites,amoniaindustry.com公司角度0641“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09NortH2——绿氢•由能源供应商、电网和港口运营商组成的联盟•旨在打造从离岸风能到绿氢制、输、储、供一体化的链条•2030年的目标产能为3-4吉瓦,满足荷兰和西北欧洲其他地区的工业用户的需要•通过计划氢气中的荷兰氢网再利用天然气管道运输,并储存在盐穴中•最终投资前的阶段ZeroCarbonHumber——蓝氢•由能源供应商及用户、电网和港口运营商组成的联盟•目标是到2040年将Humber产业集群转变为英国首个净零碳集群•氢能在Triton燃气发电厂的应用满足了挪威国家石油公司(Enquinor)首个生产装置(600MW)的能源需求•产能可继续扩大,并通过当地管网向钢铁、化工等行业提供工业用热•最终投资前的阶段正在制定大规模氢气供应项目氢能数据来源:项目网站公司角度0642“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09根据投资公告,各国政府采取了各种措施刺激氢能市场的发展,例如混合义务、创新预算和利用市场工具等公司角度06市场开发工具——B2B商业安排实例及思考制氢并非新技术。其在石化行业的应用已有数十年。所谓变化只是从一个行业组成部分转变成为主流洁净能源之一,氢的应用预计有潜力以每年超过5%的复合增长率发展,从石化园区走入各种商业终端应用。因此,与其说氢技术的突破,或者开发其实不缺的应用场景,更确切地说氢的应用推广瓶颈在于如何以具竞争力的成本搭建完整应用产业链条。归根结底这离不开资金的循环支持。借鉴其他清洁能源,政府的多种政策手段同样能扶持氢产业发展,有前瞻性的绿色资金也能助其一臂之力。但这些支持不会永远存在,更何况还有其他待支持的清洁能源产业在抢占资金。氢企业和市场参与者也需要有创新的发展渠道可持续地布局产业链及时获得投资回报。国际一家以蓝氢提供运输车辆、园区后勤车队、机器人、小型电网、备用电源等燃料电池和储能解决方案的P上市龙头氢企业与其下游重大核心客户就开创了纯商业利益捆绑的氢业务。其中一个利益捆绑方式为4年前这家氢企业和世界最大电商之一A达成了以P企的认股权证(高达P企2成的股权)回馈长期采购氢解决方案的合同。该方案下A电商需在合同期结束前采购不少于6亿美元的氢解决方案以换取认股权证的行使权。截至今日,该纯市场行为为A电商录得超过3个亿美元的上市股票投资收益;为P氢企赚取超过6亿美元得业务收入,稳定现金流,以及持续更长久的强强合作,从业务发展角度是个成功的互惠互利商业案例。43“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09通过联盟和生态系统进行合作对于获取专业知识和加快发展至关重要大型氢项目(按公司和地域划分)十大氢电解器项目(按公司分列)大型氢项目(按地域划分)数据来源:RystadEnergyReneratableCube(2020);美国能源经济和金融分析研究所分析报告CWPRenewablesInterContinentalEnergy京能清洁能源HydrogenRenewablesAUGasunieAustromHydrogenShellPortofGroningenH2UVestasACWApowerNEOMAirProductsHydrogenicsMeyerBurgerEuropeanEnergyEcosoliferBPLightsourceOrstedDSVPanalpinaSASMaerskDFDS亚洲清洁能源枢纽(AsianRenewableEnergyHub)NortH2氢电解器(NortH2HydrogenElectrolyser)银蛙(SilverFrog)默奇森可再生能源(MurchinsonRenewable)京能清洁能源(内蒙古)新未来城(绿氢项目)(Neom(GreenHydrogenProject))太平洋太阳能——氢能(PacificSolarHydrogen)格拉德斯通氢能枢纽(H2HubGladstone)大哥本哈根区(GreaterCopenhagenArea)杰拉尔顿混合项目(GeraldtonHybridProject)04,0008,00016,00012,000兆瓦(MW)中东(3个)北美(7个)欧洲(16个)亚洲(15个)澳大利亚(9个)公司角度0644“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09氢经济也面临着一些恶性循环,发展起点不明朗脱碳的不确定性生产基础设施监管技术氢经济哪种技术会成为行业标准?如果我投资失误怎么办?如果生产基础设施不足或成本过高令人望而却步怎么办?如果省/州、国家和国际机构的规定相互矛盾怎么办?如果我身边没有能源补充设施或标准不同怎么办?不确定性不确定性不确定性不确定性公司角度0645“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09我们可以发现类似的基础设施和技术发展的相似之处,即通过技术或系统的研发投资实现突破相似发展情况的比较来源:U.S.DepartmentofEnergy互联网通过电话网络的首次大众联网•在20世纪90年代早期,可以通过拨号连接访问互联网•拨号连接通过电话网络建立与其他计算机的连接,而电话和因特网无法并行使用关于商用宽带•在20世纪90年代末,通过电缆、数字用户线、卫星和FFTX的宽带连接取代了拨号连接成为新的标准技术开放基础设施标准促进新技术的发展太阳能光伏发电首次在政府资助的卫星上实现应用•1964年,美国国家航空和宇宙航行局(NASA)发射了一颗由470W光伏阵列供电的“光轮发射”(Nimbus)宇宙飞船•政府对太空探索的大规模投资推动了新技术的发展,为赢得太空竞赛创造了有利条件。同时,政府也向电子和石油公司进行了投资随着技术的发展,太阳能光伏的应用前景会变得更为广阔•1980年,特拉华大学研制出可应用于住宅的第一个效率超过10%的薄膜太阳能电池•各项研究在20世纪90年代至21世纪进入爆炸式增长时期,应用范围不断扩大政府扶持是研发启动的关键公司角度0646“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09欲实现氢战略的成功,需赢得四个关键挑战关键挑战法规、标准及验收成本效益复杂的生态系统政策与技术的不确定性需要政府和政策的支持,为低碳氢的应用创造有利环境,增强其与其他技术和能源的竞争力。目前尚处于起步阶段,全球各国包括欧洲和中东的法规和标准尚未完全实现对氢能应用或新用途的支持。到2035年,就总平均成本而言,氢能成本效益将超过柴油。然而,事实是,即便到2050年,氢能仍会落后于天然气,因为天然气是一种多产的资源。欧洲和中东电力供应充足、价格低廉,不利于氢能与现有能源的直接竞争。鉴于生态系统的复杂性,需要在规模和时间上给予同步投资和政策支持。欧洲和中东缺乏有凝聚力的综合氢战略。公司角度0647“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09在学习和主动与决策者共同制定规则的同时,进行战略性博弈和建立生态系统,是迄今在氢市场发展中取得的经验教训经验教训进行战略性博弈构建生态系统保持学习创造规则`用战略思维来进行投资,让每一笔投资都更为明智`加入项目联盟,了解项目的实际困难`积极主动地与决策者沟通`构建生态系统,了解利益相关者的需求`使博弈与策略保持一致`投资初创企业,了解其商业模式`确保有利的市场规则`建立伙伴关系以分散非商业项目的风险`迅速从失败中获取经验教训`为联盟研究提供支持,洞悉技术发展方向`知晓资金补助的动向公司角度0648“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09发展中的氢市场所能提供的机会因行业不同而异不同行业面临的机会石油、天然气和化学品电力和公用事业矿业和金属工业产品和建筑`氢分子的处理与当前的核心能力相匹配`利用氢能货车实现脱碳运营的机会`为氢能生产、储存和分配的资产(例如电解器、燃烧器、燃料电池等)创造新的商业机会`利用电力生产获取套利机会的潜力`大型资产项目(海上风能、管道)的经验可以移植到氢项目`为制氢原材料(例如电解器所用材料)开发新的商业机会`通过现场更换柴油机实现脱碳的机会`提升电力系统的灵活性并提供额外服务`为公用事业公司开拓新的商机`用绿氢取代灰氢实现炼化脱碳的机会`利用氢作为工业原料和工业热能实现化工生产脱碳的机会公司角度0649“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09对于典型公司而言,下一步计划是什么呢?典型公司的下一步行动典型公司下一步行动钢铁制造商•与潜在客户建立联系,了解其是否有足够的绿色钢材需求,并通过场景研究分析市场需求动态•进行绿色钢铁试点生产,满足所有技术和健康、安全、安保与环保(HSSE)的要求综合电力和公用事业提供商•分析各场景中电转氢再转电的机会•了解氢能在建筑环境和工业生产中的适用性综合油气公司•分析各场景中电转氢再转电的机会•了解氢能在移动领域和工业生产中的适用性•跟踪电解器与燃料电池的技术进展天然气输送系统操作商•通过与客户和氢供应商建立联系,了解供需状况•积极与监管机构沟通,确保在氢市场中发挥其带头作用工业B2C公司•与氢能供应商和氢技术供应商保持联系,了解向氢能过渡的可行性•分析技术选择的利弊,包括电、生物质和氢技术公司角度0650“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06“能源的未来”系列刊物08联系我们09观点总结07观点总结51“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06“能源的未来”系列刊物08联系我们09在减排困难行业实现“去碳化”的进程中,氢能将发挥重要作用。此外,氢能还将作为传输和储存媒介,助力将间歇性可再生能源融入电网。氢能源需求在短期内,氢能源将率先在社会迫切希望实现去碳化的领域——可能是最为贴近消费者的领域进行应用。市场对这一能源的兴趣来源于欧洲地区的消费品企业通过在生产和销售中采用替代能源从其客户处获得了溢价。想想看,采用以“绿色钢铁”(利用氢能源生产)制造的汽车及氢燃料卡车来分销消费品。中国尚未出台针对氢能发展的专项政策,但氢能发展措施出现在各大部委发文中,综合相关政策来看,顶层设计在氢能的制、储、运、加、用各环节都有所布局。在中长期内,氢能源还可能引领工业原料和电源补充,以及其他出行应用和建筑环境领域某些利基市场的碳减排进程。从长远来看,生产以氢能源制成的氨气及合成燃料将助力航运及航空业等最难减排行业实现脱碳目标。氢能源供应只有当绿色氢能源成本降低,氢能源方能实现更为广泛的应用,而随着可再生能源变得日渐丰富,电解槽通过规模经济实现了成本的降低,氢能源成本有望大幅下降。如成本在短期内居高不下,则蓝氢将会被应用,为绿色氢经济做好准备。氢能的运输氢能可通过管道、汽车及船舶进行运输。凭借为近海地区连接大规模氢能储运的能力,管道运输极具优势,同时,对于其他沿海地区,管道连接着氢能的供求终端。鉴于氢气专用网络将不会如当前天然气网络般分散,车辆运输仍作为一种重要的氢能运输方式;随着欧洲国家氢能需求有望超过国内制氢量,进口氢能(尤其是通过管道运输,同时未来也有可能通过船舶运输)将变得十分重要。然而,考虑到运输(及潜在的转换)成本,相较于进口氢能,国内制氢,尤其是以低成本可再生能源制氢,将保持竞争优势。当氢能需求真正扩大时,凭借确保稳定供应的能力,通过管道网络连接的集中式制氢将比分散式制氢更为有利。政策环境面对迫切的脱碳压力,欧洲将利用新冠疫情后经济复苏政策推动氢能源行业的发展,而这将为多个地区,如亚洲地区的制造行业(如电解槽、燃料电池、太阳能光伏、汽车、罐车制造)、北美和中东地区的可再生能源出口,以及澳大利亚、加拿大和俄罗斯地区的廉价化石能源(蓝氢)的资本化创造机遇。天然气掺氢应用可作为一项政策工具,为氢能源供应商提供氢能源需求保障,消除氢能源使用者面临供应短缺的风险。但鉴于氢能源需求显现的确定性不断增加,天然气掺氢应用变得不再那么重要。为实现电解槽(及燃料电池)成本降低的目标,政府的支持在短期内十分必要,但从长远来看,氢能源价格将可能一直比化石燃料高昂,因此需要政府出台政策激励措施来提高氢能源的竞争力(如碳排放税或补贴相关政策)。从氢能源企业的角度出发为利用有关机遇,企业需进行战略投资,构建生态体系,不断探索学习,并积极与政策制定者沟通。在需求方面,目光将聚焦于全球大型公司,他们在追求“绿色战略”目标过程中,为其非电气化能源使用寻求可再生替代能源,而这很可能触发氢能源市场出现相当于购电协议市场的产物。在供应方面,考虑到全球最大型能源企业所具有的规模(和未来实现脱碳项目的能力)以及他们对氢能源作为他们符合低碳世界要求的生命线所表现出的兴趣,这些企业将推动氢能源市场的发展。此外,这些企业还将不断向政府施压,促使政府创造条件,推动氢能源市场不断扩容。执行摘要观点总结0752“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07联系我们09“能源的未来”系列刊物08“能源的未来”系列刊物53“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07联系我们09作为”能源的未来”系列洞见刊物的一部分,德勤定期发布与氢技术有关的行业动态,为客户提供最新的市场洞察和前沿观点“能源的未来”系列洞见刊物The2030decarbonizationchallengeThepathtothefutureofenergy示例访问我们的“能源的未来”页面:`这里有德勤全球各所提供的最新和一流的思想领导力`这里有各类“未来”主题,描绘了关于能源、和食物等领域的的未来前景“能源的未来”系列刊物0854“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07联系我们09作为”能源的未来”系列洞见刊物的一部分,德勤定期发布与氢技术有关的行业动态,为客户提供最新的市场洞察和前沿观点“能源的未来”系列洞见刊物示例未来移动出行的动力源泉随着对氢燃料电池应用探索的不断深入,我们燃料电池的认识也不断加深,特别是如下几个方面:–总体拥有成本(TCO)–能源效率–环境影响使氢能成为可能就荷兰氢能市场的前景,我们对Gasunie氢项目经理RenéSchutte进行了专访氢能投资价值链的发展和相关商业因素的概述“能源的未来”系列刊物0855“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08联系我们09联系我们56“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济EricVennix德勤(荷兰)能源、资源和工业行业负责人evennix@deloitte.nlTarekHelmi德勤(荷兰)能源的未来战略计划合伙人thelmi@deloitte.nlWolfgangFalter德勤(德国)可持续业务合伙人wfalter@deloitte.deJohannesTrüby德勤(法国)经济顾问委员会主任jtruby@deloitte.frJeroenvanderWal德勤(荷兰)可再生氢能负责人,建模业务合伙人jvanderwal@deloitte.nlOscarKraan德勤(荷兰)德勤摩立特负责人okraan@deloitte.nlVincentOomes德勤(荷兰)战略合伙人voomes@deloitte.nlMichalArament德勤(荷兰)能源战略高级经理marament@deloitte.nlDanielGrosvenor德勤(英国)可再生能源负责人、合伙人dgrosvenor@deloitte.co.ukBartCornelissen德勤(中东)能源、资源和工业负责人bpcornelissen@deloitte.comElineBrugman德勤(比利时)气候和能源部主任ebrugman@deloitte.com联系我们0957“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08郭晓波德勤中国能源、资源及工业行业领导合伙人kguo@Deloitte.com.cn屈倩如德勤研究高级经理jiqu@deloitte.com.cn钟银燕中国能源报总编詹伟祥德勤中国石油、天然气及化学品卓越中心主管合伙人rychieng@deloitte.com.cn曹彤德勤中国能源、资源及工业行业高级经理tocao@deloitte.com.cn何英中国能源报总编林承宏德勤中国财务咨询氢能行业服务合伙人chriskylin@deloitte.com.cn贺兴友德勤中国战略客户中心总监kehe@deloitte.com.cn魏秋利中国能源经济研究院院长联系我们0958“能源的未来”系列刊物为碳中和,创造可行的氢经济简介01氢需求——行业概览02氢供应——技术概览03氢能分布04政策角度05公司角度06观点总结07“能源的未来”系列刊物08关于德勤Deloitte(“德勤”)泛指一家或多家德勤有限公司,以及其全球成员所网络和它们的关联机构(统称为“德勤组织”)。德勤有限公司(又称“德勤全球”)及其每一家成员所和它们的关联机构均为具有独立法律地位的法律实体,相互之间不因第三方而承担任何责任或约束对方。德勤有限公司及其每一家成员所和它们的关联机构仅对自身行为及遗漏承担责任,而对相互的行为及遗漏不承担任何法律责任。德勤有限公司并不向客户提供服务。请参阅www.deloitte.com/cn/about了解更多信息。德勤是全球领先的专业服务机构,为客户提供审计及鉴证、管理咨询、财务咨询、风险咨询、税务及相关服务。德勤透过遍及全球逾150个国家与地区的成员所网络及关联机构(统称为“德勤组织”)为财富全球500强企业中约80%的企业提供专业服务。敬请访问www.deloitte.com/cn/about,了解德勤全球约330,000名专业人员致力成就不凡的更多信息。德勤亚太有限公司(即一家担保有限公司)是德勤有限公司的成员所。德勤亚太有限公司的每一家成员及其关联机构均为具有独立法律地位的法律实体,在亚太地区超过100座城市提供专业服务,包括奥克兰、曼谷、北京、河内、香港、雅加达、吉隆坡、马尼拉、墨尔本、大阪、首尔、上海、新加坡、悉尼、台北和东京。德勤于1917年在上海设立办事处,德勤品牌由此进入中国。如今,德勤中国为中国本地和在华的跨国及高增长企业客户提供全面的审计及鉴证、管理咨询、财务咨询、风险咨询和税务服务。德勤中国持续致力为中国会计准则、税务制度及专业人才培养作出重要贡献。德勤中国是一家中国本土成立的专业服务机构,由德勤中国的合伙人所拥有。敬请访问www2.deloitte.com/cn/zh/social-media,通过我们的社交媒体平台,了解德勤在中国市场成就不凡的更多信息。本通讯中所含内容乃一般性信息,任何德勤有限公司、其全球成员所网络或它们的关联机构(统称为“德勤组织”)并不因此构成提供任何专业建议或服务。在作出任何可能影响您的财务或业务的决策或采取任何相关行动前,您应咨询合资格的专业顾问。我们并未对本通讯所含信息的准确性或完整性作出任何(明示或暗示)陈述、保证或承诺。任何德勤有限公司、其成员所、关联机构、员工或代理方均不对任何方因使用本通讯而直接或间接导致的任何损失或损害承担责任。德勤有限公司及其每一家成员所和它们的关联机构均为具有独立法律地位的法律实体。©2021。欲了解更多信息,请联系德勤中国。DesignedbyCoReCreativeServices.RITM0806102

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