一週碳要聞:跳出顏色桎梏,氫能迎來新機(碳報第129期)

正文

一、雙碳要聞

A、政策速遞

1.1月1日,我國首部能源法正式施行

1月1日,《中華人民共和國能源法》正式施行。能源法內容共有九章,依次為總則、能源規劃、能源開發利用、能源市場體系、能源儲備和應急、能源科技創新、監督管理、法律責任和附則。明確了能源的意義,明確各級各類能源規劃的編製主體、編製依據和編製要求,對能源供應企業規定了嚴格的法律責任,同時完善能源開發利用制度,明確了能源結構調整方向,提出要加強能源市場建設,健全能源儲備體系和應急制度,以及強調要加強能源科技創新和監督管理。

零碳解讀:能源法的正式實施給我國能源安全保障水平和能源綠色低碳轉型帶來了法治保障,同時也為新時代能源高質量發展提供了行動指南。作為基礎性、統領性的法律,能源法立法工作曆時18年,集中體現了我國能源發展的戰略導向、目標任務,確立了清潔高效、多元協同的能源供給保障制度、能源綠色低碳發展制度、能源市場基本制度、能源科技創新制度等。

2.三部門發文推動工業領域氫能的應用

2024年12月31日,工業和信息化部、國家發展改革委、國家能源局等三部門公佈《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》。方案指出,加快工業副產氫和可再生能源製氫等清潔低碳氫應用,是推動氫能產業高質量發展、培育新質生產力的重要方向,是促進節能降碳、推進新型工業化的重要路徑。到2027年,工業領域清潔低碳氫應用裝備支撐和技術推廣取得積極進展。

零碳解讀:方案要求,以拓展清潔低碳氫在工業領域應用場景為著力點,加強供需對接,加快技術裝備產品升級,促進產業鏈融通發展,打造產業轉型升級的新增長點,形成新質生產力。

B、行業資訊

3.2024年全國碳市場碳排放配額成交量1.89億噸

據上海環境能源交易所數據,2024年全國碳市場碳排放配額(CEA)年成交量1.89億噸,年成交額181.14億元,創全國碳市場2021年上線交易以來年成交金額新高。其中,掛牌協議交易成交量3702.74萬噸,成交額36.31億元;大宗協議交易成交量1.52億噸,成交額144.82億元。2024年,全國碳市場共運行242個交易日,CEA收盤價最低報69元/噸,最高報106元/噸。

零碳解讀:具體來看,全國碳市場CEA收盤價於二季度整體上揚,收盤價於2024年4月24日首次打破百元紀錄,5月至8月逐步回落至90元/噸上下,2024年四季度收盤價總體穩定在97元/噸至106元/噸之間。

4.生態環境部現通報機動車排放檢驗3個作弊產業鏈典型問題

2024年9月起,生態環境部會同最高人民法院、最高人民檢察院、公安部、交通運輸部、市場監督管理總局,在全國部署開展機動車排放檢驗領域第三方機構專項整治。各地各部門協同聯動、密切配合,查辦一批非法生產、銷售、使用機動車作弊裝置重點案件,有力斬斷機動車檢驗和維修相關的灰黑利益鏈,形成嚴打弄虛作假高壓態勢。生態環境部現通報3個作弊產業鏈典型問題,分別來自浙江省紹興市、山東省棗莊市和河南省南陽市,並對上述省市生態環境部門提出表揚。

零碳解讀:諸暨市某機動車檢測有限公司為4000餘輛機動車出具虛假合格報告,非法獲利超120萬元;棗莊市某汽車維修站銷售作弊裝置,近4000個汽車維修站使用作弊軟硬件,涉及重型柴油車6000餘輛;南陽市涉案人員開設個人網店,從事機動車檢測耗材銷售,其中包括銷售OBD屏蔽器,銷售至全國近50家機動車檢驗機構,違法獲利超30萬元。

5.2024年11月全國電力綠證核發12.05億個

2024年11月,國家能源局核發綠證12.05億個。其中,風電6.50億個,佔53.93%;太陽能發電2.05億個,佔17.01%;常規水電2.46億個,佔20.45%;生物質發電1.03億個,佔8.55%;其他可再生能源發電82萬個,佔0.07%。基本完成對已建檔立卡的集中式可再生能源發電項目2022年6月至今電量綠證核發全覆蓋。

零碳解讀:截至2024年11月底,全國累計核發綠證47.56億個。其中,風電19.73億個,佔41.48%;太陽能發電8.86億個,佔18.63%;常規水電15.24億個,佔32.04%;生物質發電3.67億個,佔7.72%;其他可再生能源發電649萬個,佔0.14%。

C、地方動態

6.2024年北京市收穫290個優良天,為曆年最多

北京市2024年「藍天保衛戰」交出答卷,備受關注的細顆粒物(PM2.5)年均濃度為30.5微克/立方米,同比下降6.2%,連續四年穩定達到國家空氣質量二級標準(以下簡稱達標)。這一年,北京收穫了290個優良天,這是有監測記錄以來,優良天數最多的一年。可吸入顆粒物(PM10)和二氧化氮濃度也實現了同比改善,二氧化硫濃度依然保持極低的個位數水平。

零碳解讀:2024年,北京市空氣質量優良天數為290天,佔比79.2%,近八成,同比增加了19天。與此同時,重汙染天數明顯減少,僅有2天。北京的藍天不僅多了,而且更清透了。與2013年相比,2024年的優良天數增加了114天,相當於好天兒多了將近4個月,為曆年最多。重汙染天則由58天減少到2天,降幅達96.6%,為曆年最少。

7.山東選取鋼鐵、輪胎、紡織行業開展碳足跡數據研究

日前,山東印發了《關於開展碳足跡試點的通知》,將選取鋼鐵、輪胎、紡織行業,開展碳足跡數據研究,編製碳足跡核算報告,形成山東省重點行業碳足跡因子,同時將建設省級碳足跡因子數據庫,指導研究機構、行業協會、企業報送產品碳足跡因子,與國家數據庫形成銜接和補充,推動實現對重點產品和服務的碳足跡統籌管理。同時,將開展產品碳足跡數據質量計量支撐保障體系試點,在關鍵碳排放監測數據質量提升、計量測試和評價技術研究等方面發力,加快碳排放量直測等關鍵計量技術研究與應用,編製重點行業碳排放計量器具配備和管理、檢定和校準等技術規範,讓碳足跡摸得清也算得準。

零碳解讀:在碳足跡試點過程中,山東將有序推進產品碳標識在消費品領域的推廣應用,引導商場和電商平台等主動展示產品碳標識。通過標識,消費者可以更加清楚地瞭解產品的碳排放情況,從而選擇更為環保的產品,既可促進綠色消費,也有助於增強公眾的環保意識。在日常的生活中,人們還可以通過環保出行、資源回收等方式,減少個人碳足跡,為社會增添更多含「綠」量。

8.《海南省應對氣候變化的政策與行動》公佈

《海南省應對氣候變化的政策與行動》日前公佈,指出海南省2023年單位國內生產總值(GDP)二氧化碳排放比 2018 年下降約7.2%,新能源汽車在新增車輛中佔比超50%,森林覆蓋率提高到62.1%、遠高於全國平均水平。積極參與全國碳排放權交易市場,發電企業連續三個履約週期率先實現履約率100%。截至2024年11月底,全省非化石能源和清潔能源發電裝機佔比數別為60.2%和83.6%。

零碳解讀:海南省實施積極應對氣候變化戰略,爭做碳達峰碳中和工作「優等生」。大力推進清潔能源島建設,全面促進資源節約利用,加快推進產業綠色發展,推行綠色生活方式。將應對氣候變化納入國家生態文明試驗區建設工作機制。設立應對氣候變化和「藍碳」專項小組,建立聯席會議制度,統籌推進溫室氣體減排、適應氣候韌性提升、生態系統碳彙、藍碳科技創新等工作任務。

D、全球看點

9.中國能建承包的新加坡裝機最大的地面光伏項目發電

近日,中國能建中電工程山西院總承包的新加坡裝機最大的地面光伏項目,新加坡裕廊島JTC118兆瓦光伏項目並網發電。該項目是新加坡目前裝機容量最大的地面光伏項目。項目直流側容量為118兆瓦,交流側輸出容量為99兆瓦,項目總建設面積60公頃。該項目是中國能建積極落實第三屆「一帶一路」國際合作高峰論壇成果,推動國際業務優先優質協同發展的標誌性工程,也是公司在新加坡城市及工業園區內部署大規模光伏,提高土地資源利用效率的積極探索。

零碳解讀:項目的成功並網發電,標誌著中國能建「深耕新加坡、輻射東南亞」邁出堅實的一步。項目建成投運後,每年可以提供約15300萬千瓦時清潔電力,相當於4萬戶4房式政府組屋用電量,減少約13.6萬噸的二氧化碳排放,將進一步推動新加坡當地綠色低碳轉型。

10.日本順利完成太空太陽能發電地面示範實驗

據中國科學院文獻情報系統消息,2024年12月,受日本經濟產業省委託推進太空太陽能發電構想的宇宙系統開發利用推進機構(J-spacesystems, JSS)成功進行高空飛機傳輸電力的示範實驗,旨在驗證將太空陽光產生的電力轉換為無線電波並傳輸到地面的系統的可行性。實驗順利完成,預計最早將於今年進行從太空傳輸電力的實驗。

零碳解讀:太空太陽能發電是指利用固定在高度36,000公里的太空中的太陽能電池板發電,將電能轉化為無線電波並將其傳輸到地面。日本政府的目標是在2045年以後實現實際應用。此次實驗的成功標誌著太空太陽能發電技術取得了重要進展,為未來的能源供應提供了新的可能性。

二、專題碳討

跳出顏色桎梏,聚焦整體降碳,加快工業領域應用 氫能迎來新機

2024年12月31日。

在去年的最後一天,工業和信息化部、國家發展改革委、國家能源局等三部門公佈《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》,為近兩年產業漸起的氫能再次加碼。

與以往政界、學界談及氫能必為顏色所困,言及氫能必強調綠氫的基調不同的是,這一次把「清潔低碳氫」作為標籤。這既是對以往認識困局的一次合理的突破,更是對當下產業現狀的正視,為氫能發展進一步放開手腳,推動傳統產業製氫、用氫的快速發展,從而服務全國綠色轉型的發展訴求。

到底什麼樣的氫才是清潔低碳氫,與綠氫有怎樣的關係?本次發佈的方案都有哪些突破性的規定,會有怎樣的積極意義?地方和企業面臨什麼機遇,如何順勢轉型?

新京報零碳研究院結合既有的研究,對這個話題進行了剖析。

圖/IC圖/IC

1.拋開顏色桎梏,還原低碳本真

2020年12月29日,由中國氫能聯盟提出的《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》正式發佈實施。該標準運用生命週期評價方法建立了低碳氫、清潔氫和可再生氫的量化標準及評價體系,從源頭出發推動氫能全產業鏈綠色發展。

該標準從單位氫氣碳排放量的角度,表明:低碳氫的碳排放應該不大於14.51 kgCO2e/kgH2(千克二氧化碳當量/千克氫氣),清潔氫和可再生氫這一數據要求不大於4.9kgCO2e/kgH2,可再生氫同時要求製氫能源為可再生能源。

據瞭解,編寫組先後召開行業研討會20餘次,共徵集了100條社會意見。參編單位涵蓋了國家能源集團、國家電網、中石油、中石化、中國船舶、長江三峽、寶武鋼鐵等國內氫能製取、裝備及服務領域18家重點單位。

雖然這為從碳排放的角度還原氫能含「綠」屬性提供了便捷,讓人們認識到,要從氫能的全生命週期碳排放去界定其綠色屬性。換言之,任何一種氫能要看其生命週期整體的碳排放,而不能僅僅局限在生產的環節,對氫簡單從綠氫、藍氫、灰氫的顏色結果看待他們的碳排放。

事實上,對氫能顏色的認知在一定程度上也會對生產、使用產生誤導,認為只要使用綠氫就一定是低碳的。然而,在應用中,因為電解水的能量轉化效率為72%~79%,如果是使用無法充分上網的綠電製氫,問題不大,但如果在綠電消拿比較好的情況下製氫,則要承受20%以上的能源損失,遠遠高於電網的能源損失。這樣的綠氫就面臨更大綠色機會成本。

然而,當前我國的氫能主流認知中,還停留在簡單的顏色鑒別階段。同時,國家層面還沒有具體的全生命週期碳排放氫能分級的標準。當前,國家能源局已經下達《低碳清潔氫能評價標準》等能源行業標準立項計劃,加快氫能全產業鏈標準供給。

《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》對「清潔低碳氫」的概唸成型將起到重要推動作用,拋開顏色桎梏,還氫能低碳的本來面貌。

圖/IC圖/IC

2.打破產業限制,推動綠色轉型

按照《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》的要求,到2027年,工業領域清潔低碳氫應用裝備支撐和技術推廣取得積極進展,清潔低碳氫在冶金、合成氨、合成甲醇、煉化等行業實現規模化應用,在工業綠色微電網、船舶、航空、軌道交通等領域實現示範應用,形成一批氫能交通、發電、儲能商業化應用模式。培育一批產業生態主導力強的龍頭企業和產業集聚區,以及專業水平高、服務能力強的系統解決方案供應商,初步構建較為完整的產業鏈和產業體系。

該方案在加快清潔低碳氫替代應用,有序提升氫冶金應用水平,大力發展氫碳耦合製綠色甲醇,積極推動氫氮耦合製綠色合成氨,加快氫燃料電池汽車應用、穩步發展氫動力船舶、航空、軌道交通裝備,探索發展氫電融合工業綠色微電網等方面提出了30項具體安排。

零碳研究院梳理髮現,此方案從多個方面進行產業的橫向氫能整合:鼓勵氫能使用,能替代則替代;降低製、用半徑,就使用降低儲運成本;鼓勵氫基耦合,兼顧綠醇、綠氨應用;突出氫燃料電池汽車,加大氫能物流線佈局;鼓勵氫能交通解決方式,水、鐵、空全覆蓋;推動氫電融合,構建工業綠色微電網。

此外,方案還指出,各地方創新管理模式,製氫加氫一體站不再限制於化工園區,支持有條件的地方打造一批氫能產業先進製造業集群和中小企業特色產業集群。

正是通過這樣的工作,使得在整個工業領域的氫能變革成為可能,從而使得氫能成為推動綠色轉型的一大重要力量。

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3.延伸工業鏈條,參與能源變革

當前,我國正處於加速發展新質生產力的關鍵時期,產業革命、能源變革、消費結構變化相互交織。2023年以來,大規模設備更新正在有序推進。這一方面給氫能的應用提供了新的機遇,為氫能的消納創造了條件,另一方面也加速氫能製造體系的建設,使得一些具備製氫先天條件的傳統企業,比如煤化工產業、鋼鐵產業,可以充分利用富氫尾氣,發展氫能。

在就可以完善傳統產業的生產鏈條,從而提高產業的附加值。

事實上,我國當前擁有豐富的焦爐煤氣和鋼廠尾氣,而這些資源並沒有得到有效利用。曾經這些工業尾氣製「灰氫」被認為存在含綠「成色」的問題,所以發展起來面臨信心不足的問題。

山西呂梁為例,全市現有將近4000萬噸焦炭產能,足以支撐每年50萬噸氫氣生產,而且製氫成本每公斤僅8—10元,遠低於行業平均水平。雖然近年來已經形成了純商業化的氫能發展格局,但全市製氫量也就數萬噸,潛能開發率不到十分之一。

2019年開始,呂梁的企業傳統能源、化工龍頭企業山西鵬飛集團依託焦爐煤氣,謀劃佈局全球領先的氫能示範基地——鵬灣氫港氫能產業園,打造集製、儲、運、加、用、研及裝備製造於一體的現代化氫能產業體系。總體規劃20萬噸焦爐尾氣製氫、5GW(吉瓦)風光電製10萬噸綠氫、100座加氫綜合能源島、30萬輛氫能重卡及配套電堆、燃料電池系統、供氫系統、10GW電池。目前,已經取得初步成效。

正是為了論證焦爐煤氣製氫的低碳屬性,該企業編製的焦爐煤氣製氫的標準體系,為行業的綠色轉型進行了探索。

當前,焦爐煤氣製氫的碳足跡大約為5.5-8kgCO2e/kgH2,如果運輸、儲存、使用等環節調配好,這一數據還能下降10%-20%,碳足跡接近清潔氫。

2023年,我國焦炭產量已經達到4.93億噸,每噸焦炭可產生焦爐煤氣約350-450立方米。那麼,當前每年可產生焦爐煤氣大約2000億立方米。焦爐煤氣中約含50%-60%的氫氣。因此,可以製氫超1000億立方米氫氣。1噸氫氣在標況下是11200立方米。這樣,每年可以生產近900萬噸副產氫氣。

這樣,既延伸了傳統產業的鏈條,變廢為寶,實現了經濟效益,還能夠減少對尾氣的排放,減少對空氣的影響。

當氫能還原綠色低碳發展本來面貌的時候,綠色產業也迎來新的契機,氫能的潛力將被有效挖掘,推動經濟社會的全面綠色轉型。

新京報零碳研究院研究員 白華兵

編輯 陶野 嶽彩周 校對 王心 穆祥桐