欧洲FCH

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2019年2月，欧洲燃料电池和氢能联合组织(FCH-JU)发布了题为《欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展之路》的报告，指出欧洲已经走上了向脱碳能源系统转型的道路。氢能的大规模开发将带来巨大的经济、社会和环境效益，是欧盟实现脱碳目标的唯一途径。该报告提出了欧洲发展氢能的路线图，确定了欧洲在氢燃料电池汽车、氢发电、家庭和建筑用氢以及工业用氢生产方面的具体目标，并为实现既定目标提出了八项战略建议。 欧洲必须发展氢能，原因有三 首先，氢气是工业、交通和建筑等特定行业大规模脱碳的最佳或唯一选择。 (1)目前，欧洲拥有庞大的天然气网络，为工业、家庭取暖和发电提供服务。氢能将在这个网络的脱碳中发挥重要作用。生产商可以向现有天然气网络中添加氢气进行分配，而无需进行实质性升级，甚至可以直接输送纯氢气，或者用氢气和二氧化碳生产的合成天然气替代天然气。利用基于氢燃料电池的热电联产装置(该装置为分布式发电装置，安装在用户端发电，发电的同时还产生副产品热能以满足生活用热需求)，可以提高天然气供热系统的能效。 (2)在运输领域，氢气是卡车、公共汽车、轮船、火车、大型汽车和商用车辆最有前途的脱碳方法。氢燃料电池比可充电电池和内燃机消耗更少的原材料。加氢基础设施具有明显的优势，例如，沿城市和高速公路建设加氢站所需的空房间仅占快速充电站的1/10；氢气供应具有很大的灵活性，而大规模快速充电基础设施需要对电网进行实质性改造。 (3)工业部门可以燃烧氢气供热，氢气可以直接或与二氧化碳混合形成合成燃料，用作各种工艺过程的原料。 其次，氢能可以跨部门、跨时间、跨地点灵活地传递能量，在向可再生能源的转化中发挥重要作用。 氢能是唯一实现终端能耗耦合的大规模技术。可再生能源制氢可灵活储存并分配到终端能耗部门，以满足能源需求。将高比例的可再生能源纳入电网将增加短期和长期供求之间的不平衡。氢气发电启动快，灵活性高。调节用电高峰负荷极为有利，是保证电网弹性的关键技术。通过管道、船只和卡车长距离运输氢气可以将低成本的可再生能源地区与需求中心连接起来，而且成本远低于输电线路。 第三，向氢能的过渡符合用户的偏好，也很方便。 这一点至关重要，因为其他不符合用户偏好的低碳能源选择已被证明难以被用户接受。在运输领域，氢燃料汽车与内燃机具有相同的里程和加油速度。在电力领域，能源公司可以利用现有管道直接将氢气或合成甲烷混合到天然气网络中。 (2)实现欧洲氢能潜力的路线图 报告指出，如果欧盟从现在开始大力发展氢能，将会带来巨大的社会、经济和环境效益:到2050年，欧洲氢能发电总量将达到2250太瓦时，占欧盟总能源需求的1/4；氢能生产及相关设备的产值将达到8200亿欧元(2030年为1300亿欧元)；氢能行业作为一个整体可以提供540万个高技能工作岗位(预计到2030年将达到100万个)；欧盟的碳排放量将减少约5.6亿吨，道路交通相关的氮氧化物排放量将减少15%。 具体指标包括: (1)交通运输领域:到2030年，氢燃料电池乘用车数量将达到370万辆，占乘用车总数的1/22；氢燃料电池轻型商用车将达到50万辆，占轻型商用车总数的1/12；氢燃料电池卡车和公共汽车将达到45000辆；氢燃料电池火车可以替代大约570辆柴油火车。 (2)在建筑物中:到2030年，氢可以取代7%的天然气，相当于提供30太瓦时的氢电；到2040年，氢可以替代32%的天然气，相当于提供120太瓦时的氢电。到2040年，将部署250万个氢燃料电池热电联产装置，为电网节省15太瓦时的电力。那时，除了电力供应，氢能还能满足所有商业建筑和1100万家庭的供暖需求。 (3)在工业领域，到2030年，三分之一的制氢可以实现超低碳，但仍需要大规模的可行性验证。 (4)电力系统方面，到2030年，将大范围的可再生能源转化为以氢能为主的发电方式，并进行大规模氢能发电示范。 (3)政策建议 鉴于欧盟对能源转换的需求和氢能发展的益处，为确保欧洲氢能发展的顺利进行，本报告针对欧洲氢能产业的各利益相关方(政策制定者、行业和投资者等)提出了8条战略建议。): (1)政策制定者和行业应共同为所有行业和社会部门制定一个清晰、长期、清晰和现实的总体脱碳路径。这包括为最终用途设定目标(例如车辆排放目标或建筑脱碳目标)以及能源生产和分配所需的基础设施。此外，还应向相关行业提供可靠的长期指导，以指明与产品开发和基础设施建设相关的投资方向。 (2)欧洲工业应投资氢能和燃料电池技术，以保持竞争力并抓住新的机遇。首先，氢能源和脱碳应该从长远的角度来看，并应建立纵向和横向合作联盟，以克服许多障碍。第二，工业界应与政策制定者密切合作，发展欧盟强大的内部市场和价值链。第三，该行业应与亚洲(如中国、日本和韩国)快速增长的氢能和燃料电池市场参与者建立产业合作，以对冲市场风险。 (3)决策者和天然气企业应开始实施天然气管网脱碳。应设定可再生能源在天然气网络中所占比例的约束性目标，或采用差价合同、在线电价、投资支持等其他手段为超低碳氢生产提供支持。 (4)在电力系统中，政策制定者应鼓励使用水电解制氢来平衡电网供需。例如，与传统电力市场中使用的在线电价措施类似，应采用灵活的氢气生产和其他手段，而不是碳排放平衡机制。政策制定者和行业应该发展欧洲分布式电力-天然气市场，以大幅降低生产成本，同时创建一个耦合终端能源消耗部门，以稳定电价和应对季节性失衡，从而使电力能够增加可再生能源在电力系统中的比例。此外，利益攸关方应制定季节性和长期能源储存框架。 (5)在交通领域，政策制定者应制定清晰可信的路线图和零排放交通政策，并配套相应的资金和保障机制，促进加氢基础设施投资。覆盖整个欧盟的基本路线图可以给汽车公司及其供应商带来信心，增加氢燃料电池汽车的产量，从而显著降低成本，扩大消费者的选择。工业界应投资于产品研发，并广泛部署在最合适的领域，如氢燃料电池卡车、公共汽车和卡车的研发。政策制定者应该提供激励措施来促进氢能投资，比如燃料电池公共汽车的公共采购。 (6)在工业部门，利益相关者应从& ldquo灰色氢气生产。转向低碳氢生产，并通过扩大新的氢能源应用来进一步替代化石燃料。政策制定者应确保将无碳氢生产纳入可再生能源目标，并在氢能的所有主要用途中设定低碳排放目标。这种转变可以在制氢技术的规模和成本上实现飞跃，使氢能不仅对工业更有吸引力，而且对所有其他部门也更有吸引力。 (7)行业应把电解水制氢技术提升到商业化水平，实现大规模超低碳制氢，并证明碳捕集与封存技术有利于未来十年超低碳强度氢气的大规模生产。在天然气网络中使用无烃目标或差别合同/上网电价目标可以鼓励投资者投资于水电解制氢工业，因此应充分鼓励水电解制氢和为电网提供稳定的分布式解决方案。此外，利益相关方还应结合碳捕获和存储技术，对制氢设施进行大规模示范。 (8)行业和政策制定者应继续联合制定越来越详细的氢能和燃料电池应用开发计划，并为成功验证的技术制定大规模应用计划。例如，基于最近氢火车的成功，整个欧洲应该开始更换柴油火车。在航运方面，除了国际海事组织设定的任务目标外，政策制定者还应设定港口、河流和湖泊的氢气脱碳目标。

来源：BBC新闻网