氫能優勢、屬性及發展前景分析

氫作為能源優勢顯著，符合能源清潔化發展方向。

氫能源的清潔無污染、能力密度高、可 靈活變電并且來源豐富的優勢突出，隨著技術及產業的快速發展以及相關政策的不斷推出， 氫作為二次能源在全球能源轉型中的地位不可或缺。 零排放：氫氣燃燒的產物只有水，不會產生任何碳排放或其他溫室氣體排放。隨著電 解水制氫和可再生能源的不斷發展，氫能在未來能夠成為一種完全脫碳的清潔能源； 能量密度高：氫氣的燃燒熱值比各類化石燃料更高，是汽油的 3 倍、酒精的 3.9 倍、 焦炭的 4.5 倍，能量釋放更強； 靈活變電：氫和電通過相互轉化，可形成“電-氫”耦合能量系統，由于電力在當前 和未來都將會是應用最廣泛的最終能源之一，“氫-電”轉化的靈活性使氫能能夠廣泛 應用于多種場景； 易獲取：氫元素分布廣泛，約占宇宙物質總量的 81.75%，在地球水體中儲量豐富， 并且氫氣可以通過電解水的方式制取，電和水這兩種物質都較為豐富且容易獲取。

氫能的原料、燃料和儲能介質等多重屬性，支撐其應用場景和發展空間。。支撐新型電力系統建設。氫能既可以作為儲能側的“穩定器”，也可以作為用電側的 “燃料源”，是未來新型能源系統的重要補充。氫能可成為部分場景下相較于電力更 優的脫碳選擇，為能源轉型提供更高的靈活轉換能力。燃料電池熱電聯供綜合效率高， 是發展綜合能源的重要技術手段。針對海島、邊防等偏遠地區，可構建分布式電—氫 耦合清潔供能系統，利用分布式電源制取氫氣，利用燃料電池進行熱電聯供，滿足用 戶多種用能需求。

推動難脫碳領域深度脫碳。在工業領域，鋼鐵、冶金、石化、水泥的生產過程中需要 大量的高位熱能，可利用綠色氫能燃燒熱值高的特性，作為工業領域深度脫碳的重要 抓手。在建筑領域，綠色氫能供熱將成為未來天然氣供熱的替代。在現有天然氣管道 中摻雜氫氣，可滿足建筑領域供熱需求，同時減少碳排放量，是氫能連接電網和天然 氣管網的重要途徑，也是氫氣大規模普及的重要渠道。在交通領域，主要包括道路、 鐵路、航空和船運這四種方式，動力電池特性不適用于重型道路交通和船舶、航空等 場景，上述交通方式需要更多依靠氫能等方式滿足脫碳需求。

氫基合成綠色燃料和材料。氫氣可合成綠色燃料和材料，構建零碳工業產品體系。隨 著氫的能量屬性逐漸被重視，作為替代高碳燃料應用于高熱值場景的氫基能源，綠氫 合成氨、甲醇、甲烷、煤油等載能燃料進行儲運或綜合利用成為產業熱點，帶動了傳 統火電、航運、航空等多個行業的基礎設施再利用和深度脫碳。此外，綠氫與二氧化 碳合成制取化工產品，提供大規模二氧化碳利用的機遇，有望成為重大顛覆性技術， 對石油化工、煤化工體系產生革命性影響。

隨著新能源消納問題的突出，以及下游領域脫碳到達“深水區”，發展氫能的重要性和迫 切性提升。新能源的波動性和棄電量的快速增長，使發展氫能進行長時、跨區的大規模調節重要 性上升。太陽能和風能共占全國發電裝機容量和全社會用電量的比重均創新高，分別 達到 37.3%和 15.3%。但新能源發電存在波動性大、不能連續穩定出力的特點，隨著 裝機容量的提高，雖然全國棄電率維持相對平穩，但棄電總量在高速增長，造成浪費。 并且利用率偏低區域主要集中在西北 5 省，在“源荷分離”規劃下，西北新能源裝機 高增而本地電量富余，在外送通道約束下消納問題突出。氫作為橫跨電力和非電力領 域且具備擁有長時間、跨區域和大規模儲能能力的角色，將和其他儲能方式（抽水蓄 能、電化學儲能等）以及特高壓等共同發展，以減少新型電力系統的消納壓力和提高 電力系統調節能力。總體看分為兩種類型：1）并網制氫：消納棄電保障電網穩定性， 在下游應用廣度和時空上更具備靈活性；2）離網制氫：自發自用，保障能源自主化。

下游脫碳到達“深水區”，氫能可解決“難以減排領域”問題。我國是工業化大國， 石化、煤化工、鋼鐵等行業，需要使用化石能源作為還原劑或原料等，提取其中的碳 氫組分。由此，每年產生二氧化碳排放接近 15 億噸，占全國能源碳排放量的 15%左 右。這些領域所消耗的化石能源，很難用可再生能源電力來替代，成為“難以減排領 域”。例如，交通行業目前雖已大規模推廣電動化，但仍存在重卡、航運等“難以減 排領域”。需發展氫能協助能源消費側變革，并且海外碳稅政策已出臺并開始逐步實 施，出口產品清潔化成為了趨勢，發展氫能在石化、煤化工、鋼鐵等行業降碳迫切性 提升。