“双碳”工作推进，发展绿氢是未来重要趋势

随着“双碳”工作推进，发展绿氢是未来重要趋势之一

氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量，可用于发电，也可作为车辆和飞行器用燃料、家用燃料等。作为能源，氢具有以下特点：单位热值高，氢气的低位热值为120兆焦/千克，是同质量天然气、石油、煤炭等化石燃料热值的2.6～4倍；储量丰富，氢主要以化合物的形态贮存于水中，地球上丰富的水资源中蕴含着大量可供开发的氢能；清洁环保，氢本身无味、无毒，氢燃烧或发电后的产物是水，能够实现零排放。

根据生产来源，氢能可分为灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢是通过化石燃料（如石油、天然气、煤炭等）燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳排放。蓝氢是在灰氢的基础上，将二氧化碳捕获、利用和封存，实现低排放生产。绿氢指的是主要通过使用风电、光伏发电等新能源发电制氢，实现零排放。目前，全球制氢手段仍主要是化石能源制氢。我国能源结构为“富煤少气”，制氢的主要方式是煤制氢和工业副产氢。

虽然化石能源制氢成本较低，但随着“双碳”工作的推进，发展绿氢是未来制氢的主要趋势。发展绿氢能够推动我国能源结构转型，保障能源安全。当前，我国能源结构仍以化石能源为主，碳减排任务艰巨，石油、天然气对外依存度较高，需要探寻新的能源来保障能源安全。绿氢作为清洁能源载体，将在清洁低碳、安全高效的能源体系中发挥作用。绿氢可以帮助交通、工业等难以减排的领域深度脱碳。例如，氢燃料电池可用于长途运输车辆和重载货车，氢也可以作为原料代替化石燃料，大幅降低钢铁、化工和水泥等高碳排放行业的碳排放，是工业领域实现减碳的重要手段。利用新能源制氢可以提升新能源消纳水平，促进新能源大规模发展，同时氢储能可实现电力电量长周期跨季节调节，满足电力系统多时间尺度调节需求，支撑电力系统安全可靠运行。

氢能将在制、用等环节和电力系统产生更多耦合关系

随着能源革命推进，氢能技术和产业近年来快速发展。截至2021年年底，已有近20个国家制定了氢能战略，其中大部分以绿氢为主要发展方向；同时加快电解槽的部署，推动氢能在交通运输、建筑与工业供热、新型工业原料和发电等领域的应用。根据国际能源署预测，在净零排放愿景下，到2030年、2050年，全球电解槽装机容量将从现在的30万千瓦分别增长至8.5亿千瓦、36亿千瓦，现有工业用氢占比将由现在的99%分别降至71%、17%，交通运输、建筑与工业供热、新型工业原料和发电领域的用氢需求将由现在的不到1%分别上升到29%、83%。

我国已出台多项促进氢能技术发展及产业创新的政策，并将氢能纳入能源范畴，作为前沿科技和新兴产业进行谋划布局，同时采用以奖代补形式开展氢燃料电池车应用示范城市建设。当前，我国氢能产业链初步实现商业化，区域产业集群效应初步显现，为氢能发展奠定了良好基础。截至2021年年底，已有29个省份出台了涉及氢能产业发展的政策。据中国氢能联盟预测，到2030年、2060年，我国氢气需求量将分别达3715万吨、13000万吨，在终端能源中占比分别为5%、20%左右，电解水制氢占制氢总量的比例分别为10%、70%。

氢能作为连接气、电、热等不同能源形式的桥梁，未来将在制、用等环节与电力系统产生更多的耦合关系。

氢能是促进新能源消纳的重要手段。未来，大规模新能源将快速发展，利用新能源制氢可提升新能源消纳水平。

氢能是实现电能跨季节长周期大规模存储的重要途径。氢储能具有储能容量大、储存时间长、清洁无污染等优点，能够在电化学储能不适用的场景中发挥优势。在大容量长周期调节的场景中，氢储能与电化学储能相比在经济性上更具有竞争力。

氢能是新型电力系统灵活调节的重要手段。先进的电解水制氢装备具有较宽的功率波动适应性，可实现输入功率秒级、毫秒级响应，为电网提供调峰调频等辅助服务，提高电力系统的安全性、可靠性、灵活性。

氢能是拓展电能利用、促进能源互联互通的重要路径。氢能作为灵活高效的二次能源，在能源消费侧可以利用电解槽和燃料电池，通过电氢转换实现电力、供热、燃料等多种能源网络的互联互补和协同优化，推动分布式能源发展，提升终端能源利用效率。