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一中国制氢工业基础良好：从化石能源到新能源制氢的过渡路径清晰

1.中国工业副产氢产量充足

中国当前化工工业基础具有强大和广泛的制氢基础，2015年国内副产氢(by-product production)的商用剩余量约为38万吨/年(图1)，是190万辆燃料电池车一年的燃料使用量(按每辆车年行驶两万公里计算)。

中国另有198万吨/年的潜在专业制氢 (captive production) 产能可做后续氢源供应。不考虑物流运输问题，上述约240万吨氢源供应都无需新增资本投入。

所以，在中国氢能经济发展的初期阶段，中国工业制氢基础有能力提供充足且廉价氢气资源。

来源：气体圈子莫尼塔研究

ID：gasgroup CEBM_research

中国工业副产氢产能示意图

2.煤制氢加碳捕捉技术将成为主流制氢路线

中国煤炭资源丰富且相对廉价，故将来煤制氢很有可能成为中国规模化制氢的主要途径。但煤制氢工艺过程二氧化碳排放水平高，所以需要引入二氧化碳捕捉技术(Carbon Capture and Storage, CCS)，以降低碳排放。

目前二氧化碳捕捉技术(CCS)主要应用于火电和化工生产中，其工艺过程涉及三个步骤：二氧化碳的捕捉和分离，二氧化碳的输送，以及二氧化碳的封存(图2)。

据美国环境保护局的统计数据，二氧化碳捕捉技术(CCS)的应用可以减少火电厂80%-90%的二氧化碳排放量。

二氧化碳捕捉技术(CCS)在国际上早已被深入研究和实践。2014年加拿大建成了世界上首个商业化的二氧化碳捕捉项目—边界大坝火电厂。该项目在火电厂的基础上整合了二氧化碳捕捉装置，降低了发电过程中的碳排放量。

而国内的神华集团也早在2009年就在鄂尔多斯建设二氧化碳捕集和封存项目，近期神华集团已经在鄂尔多斯成功示范30万吨二氧化碳封存技术。

随着二氧化碳捕捉技术(CCS)的逐步成熟，煤制氢加二氧化碳捕捉技术的制氢工艺路线也会日益清晰，将为中国氢能经济中长期发展提供充足的氢气资源。

二氧化碳捕捉技术(CCS)示意图

3.可再生能源制氢将实现能源的清洁生产与利用

国家能源局发布的《2015年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》显示，2015年我国弃风电量339亿千瓦时(图3)，同比增加213亿千瓦时，甘肃、新疆和吉林的弃风率均超过30%;西北地区出现了较为严重的弃光现象(图4)，甘肃弃光电量26亿千瓦时、弃光率31%，新疆弃光电量18亿千瓦时、弃光率26%。

西南地区弃水现象也同样严重，四川弃水电量达到102亿千瓦时，云南弃水电量152.6亿千瓦时。

据此推算，2015年我国至少有642亿千万时的可再生能源没有利用。如这些可再生能源用来电解制氢，则可以制备160.5亿立方米的氢气(按照制备每立方米氢气耗费4度电来计算)。

2015年全国风电限制出力(停机)情况

2015年全国光伏发电限制出力(停机)情况

原标题：干货 | 中国为什么要发展氢能？

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