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摘 要：氢能作为一种“含能体能源”的二次能源，因其清洁、高效、零碳和可持续利用的特性被视为未来清洁能源研究发展的方向。以氢能源的利用为目的，提出未来可以从氢能的制取、储存及燃料电池技术的研究来实现氢能源的广泛应用，这样既实现了氢能利用过程零碳、绿色，又解决了能源危机。 氢能产业链包括制氢、储存、运输以及氢气利用。其中，制氢是基础，储存和运输是氢气利用的核心保障。
氢能工业链
根据世界能源理事会的定义，“灰氢”是通过化石能源、工业副产等伴有大量二氧化碳（CO2）排放制得的氢；“蓝氢”是在灰氢的基础上，将CO2副产品捕获、利用和封存(CCUS)，实现低碳制氢；“绿氢”是通过可再生能源（如风电、水电、太阳能）等方法制氢，生产过程基本不会产生温室气体。 制氢有哪些方法？目前，氢的制取产业主要有三种较为成熟的技术路线：一是以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢；三是电解水制氢。 目前国际主要使用天然气制氢，我国则以煤制氢为主。目前，全球制氢技术的主流选择是化石能源制氢，主要是由于化石能源制氢的成本较低，其中天然气重整制氢由于清洁性好、效率高、成本相对较低，占到全球48%。我国能源结构为“富煤少气”，煤制氢成本要低于天然气制氢，因而国内煤制氢占比最大（64%），其次为工业副产（21%）。根据中国氢能联盟与石油和化学规划院的统计，2019年我国氢气产能约4100万吨/年、产量约3342万吨/年。制氢的方法非常多，无论是一次能源还是二次能源都可以制氢。目前来看，我国是最大的氢气生产国，在2015年生产了2200万吨氢气，占世界产量的34%，其中96%的氢气来自化石能源制氢，剩下的4%则来自水电解制氢。 此外，我国光伏风电迎来装机高峰，电解水制氢前景广阔。光伏龙头隆基股份进军光伏制氢，是我国光伏产业探索电解水制氢综合发展道路上标志性的一步。由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。一方面 通过开发PEM及SOEC技术可降低电解过程中的能耗，另一方面依靠光伏和风电的发展 低成本制氢。据国家能源局统计数据显示，2020年全年新增风电装机7167万千瓦、太 阳能发电4820万千瓦，风光新增装机之和约为1.2亿千瓦。根据国网能源研究院数据， 2019年我国光伏系统度电成本约0.29-0.80元每千瓦时，到2025年度电成本在0.22- 0.462元每千瓦时。陆上风电度电成本约0.315-0.565元每千瓦时，且在未来仍有一定 的下降空间，预计到2025年度电成本在0.245-0.512元每千瓦时。
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