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加拿大发布国家氢能战略提出2050愿景

作者:中国储能网新闻中心 来源:先进能源科技战略情报研究中心 发布时间:2021-01-21 浏览:
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中国储能网讯:近日,加拿大自然资源部发布《加拿大氢能战略》,旨在通过建设氢能基础设施以及促进终端应用,使加拿大成为全球主要氢供应国,推进国家的清洁能源转型。该战略分析了加拿大发展氢能的机遇和挑战,提出了至2050年的氢能战略愿景和近、中、长期发展路径,并明确将在战略合作、降低投资风险、研发创新等8个方面开展32项行动。详细内容如下:

一、加拿大发展氢能的机遇和挑战

1、发展机遇

(1)氢能生产。加拿大具有氢能生产的丰富原料储备、熟练技术工人和战略性能源基础设施,在氢能和燃料电池技术创新方面也处于领先地位。目前,加拿大主要通过天然气蒸汽重整技术年产约300万吨氢,已建立了氢生产供应链,并做好准备向清洁制氢转变。预计到2050年加拿大氢能产量将增至目前的7倍,每年生产超过2000万吨低碳氢,氢能生产方式也将转为多种途径,包括电解制氢、化石燃料制氢、生物质制氢、工业副产氢等。

(2)终端应用。氢能应用将集中在能源密集型行业,包括将氢气用于长途运输(燃料电池车、氢发动机)、发电、工业和建筑供热,以及用作工业原料。加拿大政府制定了到2025年零排放汽车(包括燃料电池车)占轻型汽车年销量10%、2030年达到30%、2050年达到100%的目标。加拿大在燃料电池车方面具有技术优势,当前全球投运的2000多辆燃料电池巴士中约一半为加拿大技术。此外,燃料电池有望在中/重型货运、铁路运输和航运发挥重要作用,在采矿设备(包括物料搬运车)方面也有较大应用潜力。而在短期内,氢-柴油混燃卡车将成为可能的发展方向。在发电方面,可通过氢燃气轮机或固定式燃料电池供电,用于负荷管理、长期储能以及偏远社区和工业区(如矿区)的供电。在工业领域,氢可为石油和天然气的上游开采供热,并用作下游精炼环节的化学原料,此外还可为水泥、钢铁、造纸等工业过程供热,以及用作沥青、氨、甲醇、液体燃料、钢铁、氮肥等生产中的原料。将氢气混入天然气网或发展纯氢输送管网,可为建筑供气及供热。

(3)氢气出口。加拿大拥有强大的氢气生产能力,建立了国际贸易伙伴关系,并拥有深水港、管道网络等基础设施,有助于加拿大成为全球最大清洁氢供应国,预计到2050年加拿大氢出口额可能达到500亿加元。

2、面临挑战

(1)经济和投资。目前氢与其他传统燃料相比还不具备成本竞争力,以燃料电池为主的终端应用成本也较高,未来5-10年需要强有力的政策和财政支持以降低风险,吸引投资。

(2)技术和创新。尽管加拿大的某些氢能和燃料电池技术已处于商业准备阶段,但仍需进一步支持研发以降低成本,并开发新的应用解决方案、实现新的技术突破。

(3)政策和法规。加拿大目前缺乏全面和长期的氢能相关政策和监管框架,已制定政策的各地区政策缺乏一致性。

(4)氢能基础设施可用性。加拿大目前低碳制氢供应有限,而且缺乏输运和存储氢气的基础设施,阻碍了试点和应用推广,长期来看还需建设专门的输氢管道和液化工厂等基础设施,以确保低碳氢的供应。

(5)规范和标准。目前加拿大的氢能部署尚处于早期阶段,缺乏相关规范和标准,以确保氢能应用的最佳实践。

(6)公众意识。民众、工业界和各部门对氢能发展机遇和安全性缺乏认知,需增强对氢能安全利用和经济、环境效益的认识和理解,以建立良好发展的氢能行业。

二、发展愿景及路径

1、氢能战略2050愿景

加拿大政府计划通过发展氢能,到2050年实现如下目标:(1)高达30%的能源以氢的形式输送:(2)成为全球前三大清洁氢生产国,国内供应量超过2000万吨/年;(3)建立低碳氢供应基地,交货价格达到1.50-3.50加元/千克;(4)超过500万辆燃料电池汽车投运;(5)建立全国加氢网络;(6)在当前通过天然气供应的能源中,实现50%以上由氢气掺混现有天然气管道和新建专用输氢管道来提供;(7)通过低成本氢气供应网络带动新兴产业发展;(8)造就约35万个氢能行业岗位;(9)国内市场氢能直接部门收入超过500亿美元;(10)形成有竞争力的氢出口市场;(11)相关CO2减排量最高达到1.9亿吨/年。

2、发展路径

(1)近期(至2025年):奠定氢经济基础。规划和开发新的氢供应和分配基础设施,以支持成熟应用的早期部署,同时支持新兴应用的示范。清洁燃料标准等法规将是推动氢能行业近期投资增长的基础,同时还需出台新的政策和监管措施。

(2)中期(2025-2030年):实现氢能行业增长和多样化。随着技术的成熟和终端应用的技术成熟度达到或接近商业化,氢能应用将聚焦于相比其他零排放技术能够实现价值最大化的途径。

(3)长期(2030-2050年):氢能市场快速扩张。随着部署规模的扩大和新商业应用的增多,在氢能供应和分配基础设施的支持下,加拿大将开始受益于氢经济。

三、行动举措

该战略针对加拿大氢能发展提出在8个方面采取32项行动,具体包括:

1、战略合作

战略性利用现有和新的合作伙伴关系,合作规划促进氢能发展。具体行动包括:(1)通过政府间工作组、跨多级政府和独立团体进行协作,确定优先部署领域,并分享通过早期部署获得的知识、最佳做法和经验教训;(2)利用加拿大的创新清洁技术公司和世界领先的氢能和燃料电池专业知识,扩大公私合作伙伴,以加速跨价值链的项目部署:(3)促进区域部署中心的跨部门合作,以展示氢能多种应用对综合生态系统的经济和运行优势;(4)加强与国际伙伴的合作并采取协同举措,吸引外国投资,并加速加拿大在全球市场上获得发展机遇。

2、降低投资风险

建立资金计划、长期政策和商业模式,以鼓励工业和政府投资发展氢经济。具体行动包括:(1)实施长期政策以确保产生持续的氢需求,并降低建造氢能供应和分配基础设施的私营投资风险;(2)启动多年期计划并形成清晰的长期监管环境,以支持氢能生产和终端应用项目,包括项目的可行性评估;(3)开发区域部署中心,以示范、验证和实施整个价值链(生产、分配到终端应用)的商业案例;(4)促进各级政府和私营部门的共同资助。

3、研发创新

采取行动支持进一步技术研发,制定研究重点,促进利益相关方之间的合作,以确保加拿大在氢能和燃料电池技术方面保持全球竞争优势和领先地位。具体行动包括:(1)制定战略性基础研究优先事项,确保持续取得氢能技术进展并提升经济性,设定技术性能和成本目标;(2)投入专门资金持续支持研发,以确保加拿大保持氢能和燃料电池的技术领先地位;(3)利用学术界、政府实验室和私营部门实验室的专业知识,创建区域研究中心,并鼓励以任务为导向进行研究、开发和试点部署;(4)支持企业基础研究项目,协调审查和信息共享,促进联邦实验室、工业界、学术界以及国际合作伙伴之间的合作。

4、规范和标准

更新并制定规范和标准,以适应行业的快速变化,消除国内和国际部署障碍。具体行动包括:(1)更新、协调并确认规范和标准,以支持部署并促进新技术和基础设施在早期市场的采用;(2)成立规范和标准工作组,其中包括有管辖权的省级主管部门,以共享经验教训并确定准则和标准的差异;(3)制定基于性能的标准,并确保不会将氢排除在更广泛的法规、标准和规定之外;(4)促进加拿大在国际标准和认证方面的领导和参与(例如制定全球碳强度指标、天然气系统中氢的掺混标准等),简化国际贸易。

5、扶持性政策和法规

确保各级政府将氢能纳入清洁能源路线图和战略,并鼓励其应用。具体行动包括:(1)确保各级政府在制定新的政策、计划和法规时考虑氢能在加拿大未来能源体系中的重要作用;(2)鼓励政府更新现有政策、计划和法规,以促进国内氢能生产和终端应用的增长;(3)确保氢能成为国家和省/地区级综合清洁能源路线图的一部分;(4)制定基于性能的标准,定义氢能的碳强度阈值,明确政府支持项目中可再生氢应用程度的时间进度要求。

6、公众意识

在技术快速发展的时期,从国家层面引导公民和社区了解氢能安全性、用途和益处。具体行动包括:(1)支持氢能区域部署中心的社区参与;(2)开展宣传和推广活动,对政府、行业、公众和其他重要影响者进行氢能安全、用途和效益方面的宣传教育;(3)为氢能早期市场开发一套工具和资源,以帮助终端用户进行定量评估,并依托政府运营网站管理工具和资源;(4)支持工业界和学术界合作开发氢能课程,进行认识、兴趣、技能培养和培训,开发下一代人才库,为新的氢能发展机遇做好人力准备。

7、区域规划

实施多层次、协同的政府工作,促进制定区域氢能发展规划,以确定氢气生产和终端应用的具体机遇和计划。具体行动包括:(1)多级政府共同努力促进区域氢能规划的制定,确保联邦政府参与以及国家氢能战略取得协同效应;(2)确定建立区域氢能中心的机会,涵盖整个价值链相关项目;(3)制定和实施区域氢能规划,涵盖公用事业、主要相关行业以及清洁技术公司;(4)确定与其他省/地区协调和交叉的领域,以促进和加速氢能整体应用。

8、国际市场

与国际伙伴合作,确保在全球推广包括氢气在内的清洁燃料,促进加拿大工业在国内外蓬勃发展。具体行动包括:(1)发展领先的加拿大品牌,使加拿大成为全球低碳氢及其应用技术的首选供应商;(2)投资氢能基础设施,将氢能供应与国际市场联系起来,例如用于氢气运输的液化设施以及从加拿大西部到美国的氢气管道;(3)开展国内旗舰项目,突出加拿大的专业知识,吸引国内市场投资,并在国际上推广;(4)利用现有国际论坛/组织展现加拿大的领导地位,并开拓新的市场机会。

关键字:氢能

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