為應對全球氣候變化,提高能源安全保供能力,大力發展綠色氫能已經成為全球共識。根據國際氫能委員會《Hydrogen Scaling Up》報告,到2050年氫能將承擔全球18%的能源終端需求,其中超過95%的氫需要通過低碳方式生產。歐盟完善了《可再生能源指令》中的綠色氫標準,區域整體低碳電力組合供電製氫也可被認定為綠色氫,並逐步放寬對綠色氫的認證限製。日本《低碳氫認證》、德國《TUV綠氫認證》、國際綠氫組織的綠色氫標準,將下遊用氫環節中產生的碳排放也加入到碳核算範疇。
我國當前僅有2020年發布了《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》團tuan體ti標biao準zhun,與yu國guo際ji上shang發fa布bu的de標biao準zhun相xiang比bi,我wo國guo綠lv電dian認ren證zheng體ti係xi中zhong尚shang未wei對dui生sheng產chan綠lv氫qing的de電dian力li來lai源yuan要yao求qiu配pei備bei綠lv證zheng,同tong時shi也ye未wei將jiang碳tan排pai放fang計ji量liang範fan圍wei拓tuo展zhan到dao下xia遊you綠lv氫qing使shi用yong環huan節jie,未wei來lai亟ji需xu加jia強qiang標biao準zhun建jian設she以yi完wan善shan我wo國guo與yu國guo際ji標biao準zhun的de協xie調tiao統tong一yi。
中國氫能標準體係框架圖
綠電可通過氫基能源實現儲存、運輸,綠電與綠色氫基能源是理想的“過程性能源”載體。在“雙碳”目(mu)標(biao)下(xia),綠(lv)色(se)氫(qing)基(ji)能(neng)源(yuan)具(ju)有(you)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)無(wu)法(fa)替(ti)代(dai)的(de)獨(du)特(te)作(zuo)用(yong),如(ru)在(zai)構(gou)建(jian)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong),氫(qing)基(ji)能(neng)源(yuan)既(ji)可(ke)實(shi)現(xian)跨(kua)季(ji)節(jie)性(xing)長(chang)時(shi)儲(chu)能(neng),又(you)能(neng)解(jie)決(jue)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)消(xiao)納(na)難(nan)題(ti),或(huo)在(zai)鋼(gang)鐵(tie)、化工等工業領域,氫基能源可實現行業深度脫碳。
如何利用可再生能源獲得“綠色氫基能源”shiweilainengyuanlingyudezhongyaoyanjiufangxiang。jianliwanshandeqingjinengyuanrenzhengtixi,xuyaoduilvseqingjinengyuanyoumingquedingyi,tongshinenggougeiyushengchanquanshengmingzhouqizhongmingquedewenshiqitilianghuabiaozhun。
“綠”氫認證標準
歐盟“可再生氫”(Renewable Hydrogen)定義
2023年2月13日,歐盟通過了可再生能源指令要求的兩項授權法案。第一個授權法案規定了三種可被計入“可再生氫”的場景,分別是:可再生能源生產設施與製氫設備直接連接所生產的氫氣;在可再生能源比例超過90%的地區采用電網供電所生產的氫氣;在低二氧化碳排放限製的地區簽訂可再生能源電力購買協議後采用電網供電來生產氫氣。
第二項授權法案定義了一種量化可再生氫的計算方法,即可再生氫的燃料閾值必須達到28.2克二氧化碳當量/兆焦(3.4千克二氧化碳當量/千克氫氣)cainengbeishiweikezaisheng。gaifangfakaolvdaoleranliaozhenggeshengmingzhouqidewenshiqitipaifang,tongshimingquelezaihuashiranliaoshengchansheshizhonggongtongshengchankezaishengqinghuoqiyanshengwudeqingkuangxia,yingdangruhejisuanqiwenshiqitipaifang。
日本“低碳氫”(低炭素水素)定義
2023年6月6日,日本經濟產業省(METI)發布修訂版《氫能基本戰略》,該草案已經在可再生能源、氫能相關部長級會議上通過。該戰略設定了“低碳氫”的碳強度目標,即從原料生產到氫氣生產的碳排放強度低於3.4千克二氧化碳/千克氫氣,並明確了境外生產氫的碳排放要涵蓋長途運輸等全生命周期。
美國“清潔氫”(Clean Hydrogen)定義
美國國家能源部發布《“清潔氫”生產標準指南》,該指南要求美國後續所製定的涉及“清潔氫”標準應當滿足以下要求。
支持生產“清潔氫”的各種方式,包括但不限於:使用帶碳捕集、利用和封存技術(CCUS)的化石燃料,氫載體燃料(包括乙醇和甲醇),可再生能源,核能等;定義“清潔氫”一詞,定量為在生產場所每生產1千克氫,產生的二氧化碳當量不高於2千克,全生命周期二氧化碳當量不高於4千克每千克氫。
國際可再生能源署“綠氫”(Green Hydrogen)定義
國際可再生能源署IRENA發布《“綠氫”政策製定指南2020》,其中定義“綠氫”,jiyongkezaishengnengyuanshengchandeqingneng。gaizhinantijizuichengshudelvqingzhibeijishushijiyukezaishengdiannengdeshuidianjiejishu,tongshiyetijileqitakezaishengnengyuanzhiqingfangan,baokuoshengwuzhiqihuayuliejie、熱化學水分解、光催化、生物質超臨界水氣化等。國際可再生能源署對於生產每單位綠氫的二氧化碳當量沒有明確規定。
中國“綠氫”定義
中國氫能協會對“綠氫”作出了初步定義,“綠氫”是指通過可再生能源電解水製氫而得到的氫氣,它是一種清潔能源,與傳統的灰氫(通過化石燃料,煤炭、石油、天然氣等,燃燒產生的氫氣)有著明顯的區別,“綠氫”的生產過程中使用的電力必須來自於可再生能源,如太陽能、風能、水能等。
2020年12月29日,中國氫能聯盟提出《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》,當中指出在單位氫氣碳排放量方麵,低碳氫的閾值為14.51千克二氧化碳當量/千克氫,清潔氫和可再生氫的閾值為4.9千克二氧化碳當量/千克氫,同時可再生氫要求其製氫能源為可再生能源。
“綠”氨認證標準
“綠”氨認證標準
歐盟“可再生氨”(RFNBO)定義
歐盟《可再生能源指令》中定義了可再生燃料產品組“RFNBO”,基於可再生氫生產的液態燃料,如氨、甲醇或電子燃料,同時被視為RFNBO。歐盟對於生產每單位綠氨的二氧化碳當量沒有明確規定。
日本“低碳氨”(低炭素アンモニア)定義
2023年6月6日,日本經濟產業省(METI)發布修訂版《氫能基本戰略》,為氫和氨的生產設定全生命周期碳排放強度指標,“低碳氨”(低炭素アンモニア)的定義為生產鏈(含製氫過程)的碳排放強度低於0.84千克二氧化碳當量/千克氨。
國際綠氫組織“綠氨”(Green ammonia)定義
2023年1月14日,國際綠氫組織(GH2)宣布對綠氨標準進行更新,新標準規定由綠氫製成綠氨(Green ammonia)的溫室氣體排放強度標準不應超過0.3千克二氧化碳當量/千克氨。
IRENA“可再生氨”(Renewable Ammonia)定義
2022年,國際可再生能源署(IRENA)和氨能協會(AEA)聯合發布《創新展望:可再生氨》,報告中定義“可再生氨”(Renewable Ammonia)是利用可再生電力生產的氫氣和從空氣中淨化的氮氣生產的。可再生氨用於生產氨的所有原料和能源都必須是可再生能源(生物質、太陽能、風能、水電、地熱等)。國際可再生能源署對於生產每單位綠氨的二氧化碳當量沒有明確規定。
中國“綠氨”定義
目前,國內關於“綠氨”shangwuguanfangjigouhequanweizuzhidetongyidingyi。xingyeneijubeixiangguanfasheng,guoneiqiyeduilvandedingyizhuyaoguanzhuqiyuanliaoqingshifouyoukezaishengnengyuandianlizhiqu,duishengchanguochengzhongdetanpaimeiyoumingquedeyaoqiu。
中投顧問提出綠氨指電解製氫、帶碳捕捉的生物質製氫等工藝獲得原料氫的氨產品,綠氨被歸類為基本上零碳排放的氨;金聯創化肥提出綠氨是通過風能、太陽能等可再生能源電力電解水產生氫氣,再結合空氣中的氮氣合成氨,綠氨全程以可再生能源為原料進行製備;智研瞻產業研究院提出綠色氨是通過使用可再生能源(如風能、太陽能等)來製造氫氣,然後將氫氣與氮氣進行合成得到的氨。
“綠”甲醇認證標準
IRENA“可再生甲醇”Renewable Methanol定義
2021年國際可再生能源署IRENA發布《創新場景:可再生甲醇》,報告指出“可再生甲醇”(Renewable Methanol)所需原料來源必須全部符合可再生能源標準,且隻有生物質循環利用及綠電製綠氫再製甲醇的這兩種方式的甲醇產品才能稱為“可再生甲醇”。
生物質循環利用製甲醇(生物甲醇Bio-methanol):由生物質生產的生物甲醇。可持續生物質原料包括,林業和農業廢棄物及副產品、垃圾填埋場產生的沼氣、汙水、城市固體廢物和製漿造紙業的黑液。將生物質原料進行預處理後,通過熱解氣化,產生含有一氧化碳、二氧化碳、氫qing氣qi的de合he成cheng氣qi,再zai經jing過guo催cui化hua劑ji合he成cheng生sheng物wu甲jia醇chun。此ci外wai,將jiang生sheng物wu質zhi厭yan氧yang發fa酵jiao產chan生sheng的de沼zhao氣qi,直zhi接jie重zhong整zheng,或huo將jiang其qi中zhong的de二er氧yang化hua碳tan分fen離li,加jia氫qing重zhong整zheng,也ye可ke合he成cheng生sheng物wu甲jia醇chun。
綠電製綠氫再製甲醇:利用綠氫和可再生二氧化碳合成可再生甲醇,要求使用“可再生二氧化碳”(Renewable carbon dioxide),即(ji)來(lai)自(zi)於(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)產(chan)生(sheng)或(huo)從(cong)空(kong)氣(qi)捕(bu)集(ji)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。綠(lv)氫(qing)與(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)合(he)成(cheng)可(ke)再(zai)生(sheng)甲(jia)醇(chun),盡(jin)管(guan)後(hou)續(xu)甲(jia)醇(chun)燃(ran)燒(shao)時(shi)還(hai)會(hui)產(chan)生(sheng)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan),但(dan)是(shi)由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)碳(tan)排(pai)放(fang)是(shi)經(jing)過(guo)循(xun)環(huan)捕(bu)集(ji)來(lai)的(de),所(suo)以(yi)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)甲(jia)醇(chun)的(de)碳(tan)排(pai)放(fang)為(wei)0。
歐盟“可再生甲醇”Renewable Methanol定義
基於可再生燃料產品組“RFNBO”,歐盟《可再生能源指令(REDⅡ)》的補充條例中提出,考慮脫碳進程,在短期內,利用已計入歐盟排放交易體係,在工業中捕集獲得的二氧化碳製備的甲醇可以暫認為“可再生甲醇”(Renewable Methanol),但全生命周期碳排放不超過28.2克二氧化碳當量/兆焦(3.4千克二氧化碳當量/千克氫氣)。
美國“綠色甲醇”Green Methanol定義
目前,尚未查詢到美國有關綠色甲醇的統一標準或定義,經網絡報道,2023年9月美國OCI公司宣布擬擴建綠色甲醇(Green Methanol)項目,其綠色甲醇將使用可再生原料的混合物生產,包括RNG、綠色氫氣和其他原料。上述報道中其綠色甲醇主要原材料均為可再生原料。
中國“綠色甲醇”定義
目前,國內關於“綠色甲醇”還(hai)沒(mei)有(you)官(guan)方(fang)機(ji)構(gou)和(he)權(quan)威(wei)組(zu)織(zhi)的(de)統(tong)一(yi)定(ding)義(yi)。全(quan)球(qiu)甲(jia)醇(chun)行(xing)業(ye)協(xie)會(hui)中(zhong)國(guo)區(qu)提(ti)到(dao),關(guan)於(yu)綠(lv)色(se)甲(jia)醇(chun)的(de)定(ding)義(yi),目(mu)前(qian)全(quan)球(qiu)並(bing)沒(mei)有(you)明(ming)確(que)的(de)說(shuo)法(fa),如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)可(ke)再(zai)生(sheng)的(de)原(yuan)料(liao)製(zhi)取(qu)甲(jia)醇(chun),並(bing)且(qie)其(qi)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)的(de)碳(tan)足(zu)跡(ji)能(neng)夠(gou)做(zuo)到(dao)足(zu)夠(gou)低(di),就(jiu)可(ke)稱(cheng)為(wei)綠(lv)色(se)甲(jia)醇(chun)。
中國方案助力全球綠色氫基能源標準
融合統一
綠lv色se氫qing基ji能neng源yuan會hui受shou到dao市shi場chang和he政zheng策ce的de雙shuang重zhong推tui動dong,因yin此ci需xu要yao在zai中zhong國guo製zhi定ding自zi己ji的de綠lv色se氫qing基ji能neng源yuan標biao準zhun。首shou先xian,目mu前qian各ge國guo對dui綠lv氫qing的de術shu語yu定ding義yi並bing不bu統tong一yi,存cun在zai“可再生氫”(Renewable Hydrogen)、“低碳氫”(低炭素水素)、“清潔氫”(Clean Hydrogen)“綠氫”(Green Hydrogen)等多種相似概念的術語,綠氨、綠甲醇標準體係更加混亂。其次,對於其生產方式是否一定涉及電解水尚有爭議,如美國支持“清潔氫”的生產方式可使用帶碳捕集、利用和封存技術(CCUS)的化石燃料、生物質、核能等非電解水製氫的方式,而日本認為“低碳氫”的de生sheng產chan方fang式shi應ying為wei電dian解jie水shui製zhi氫qing。最zui後hou,各ge國guo對dui當dang量liang的de碳tan排pai放fang標biao準zhun尚shang無wu共gong識shi,綠lv色se氫qing基ji能neng源yuan生sheng命ming周zhou期qi溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang量liang二er氧yang化hua碳tan當dang量liang閾yu值zhi並bing不bu統tong一yi。
我wo國guo是shi目mu前qian全quan球qiu唯wei一yi具ju有you綠lv色se氫qing基ji能neng源yuan全quan產chan業ye鏈lian優you勢shi,可ke通tong過guo規gui模mo化hua開kai發fa應ying用yong攻gong克ke技ji術shu難nan題ti,解jie決jue綠lv色se氫qing基ji能neng源yuan大da規gui模mo經jing濟ji性xing利li用yong核he心xin問wen題ti的de國guo家jia,因yin而er急ji需xu一yi套tao統tong一yi的de綠lv色se氫qing基ji能neng源yuan標biao準zhun認ren定ding體ti係xi。
明確綠氫(氨、醇)標準並納入認證體係
未來我國構建氫基能源認證標準體係應有明確的目標,需要在國家層麵製定一套“綠氫(氨、醇)術語”標準,明確綠氫的定義,確定綠氫(氨、醇)shengchanchangjing,dingliangwenshiqitipaifangyuzhi。jieheguoneiqingnengchanyefazhan,yanjiuzhidingfuhewoguoguoqing,tongshiyuguojibiaozhunjieguidelvseqingjinengyuanbiaozhun,jiangdilvsemaoyibileiheguojijianguanfengxian。
推進氫市場和碳市場深度融合
tuijinlvseqingjinengyuanquanchanyelianlvsejiazhirenzheng,jianliwanshanlvseqingjinengyuanshengmingzhouqitanpaifanghesuantixi,yitanjiazhijiliqingjinengyuanchanyeguimohuafazhan。goujianqingjinengyuantanzujirenzhengfangfahebiaozhun,dazaoqingjieditandeshengchangongyinglian。jianligeleiqingjinengyuanxiangmutanpaifangshujujiancetixi,tuijinwoguoqingjinengyuanguojihuahezuo。
推進綠氫與綠證的耦合發展
tuijinlvqingyulvzhengdeouhefazhanlvzhengzuoweidianlilvseshuxingdebiaozhiyijingdedaoquanqiuzhuliujingjitideguangfanrenke,qikeyishixiandianlinengyuanshuxingyulvseshuxingdejieou,tuidonglvseqingjinengyuanyulvzhengdeouhefazhan,kezhulilvseqingjinengyuandeguimohuafazhanhejiangdizhibeichengben,jiasulvseqingjinengyuandeshichangshentoulv,weilvseqingjinengyuandegaozhiliangfazhanbaojiahuhang。





