氢:CCS助力低碳制氢,水解制氢静待突破
2.1 灰氢仍为主要氢源,绿氢比重有望提升
碳排放划分氢气类型:灰氢、蓝氢、绿氢
氢元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中,而氢能作为一种二次能源,需要通过制氢技术进行“提取”。根 据氢能生产来源和生产过程中的碳排放情况,人们将氢能分别命名为灰氢、蓝氢、绿氢。
灰氢:使用化石燃料(例如石油、天然气、煤炭等)燃烧制取氢气,并对释放的二氧化碳不做任何处理。目前,市面上绝大多 数氢气是灰氢,约占当今全球氢气产量的95%左右。灰氢的生产成本较低,制氢技术较为简单,而且所需设备、占用场地都较 少,生产规模偏小。
蓝氢:将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制取氢气,同时对释放的二氧化碳进行捕捉与储存(CCS),可实现了低排 放生产。
绿氢:使用可再生能源(例如太阳能、风能、核能等)发电电解或光解制取的氢气,完全没有碳排放。
三种主要制氢方法
我国的制氢工业以引进技术为主,技术相对成熟,与发达国家的差距不大。当前,氢的制取技术主要有三种比较成熟的路线:1)以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢;2)以焦炉 煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产提纯制氢;3)以电解水制氢为代表的可再生能源制氢。其他技术路线,如生物质直接制氢和光解水制氢等目前产收率较低,仍处于实验和开发阶段,尚未达到规模制氢要求。
氢气制备工艺以化石能源重整为主
2019年全球氢产量11500万吨,主要来自化石能源重整制氢中的天然气制氢,占比达46%。2019年我国氢产量3342万吨,主要来自化石能源重整制氢中的煤制氢,占比达64%。