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加拿大發布國家氫能戰略提出2050愿景

時間: 2021-01-21 08:40來源: 能源科技

  近日,加拿大自然資源部發布《加拿大氫能戰略》,旨在通過建設氫能基礎設施以及促進終端應用,使加拿大成為全球主要氫供應國,推進國家的清潔能源轉型。該戰略分析了加拿大發展氫能的機遇和挑戰,提出了至2050年的氫能戰略愿景和近、中、長期發展路徑,并明確將在戰略合作、降低投資風險、研發創新等8個方面開展32項行動。詳細內容如下:

  一、加拿大發展氫能的機遇和挑戰

  1、發展機遇

 ?。?)氫能生產。加拿大具有氫能生產的豐富原料儲備、熟練技術工人和戰略性能源基礎設施,在氫能和燃料電池技術創新方面也處于領先地位。目前,加拿大主要通過天然氣蒸汽重整技術年產約300萬噸氫,已建立了氫生產供應鏈,并做好準備向清潔制氫轉變。預計到2050年加拿大氫能產量將增至目前的7倍,每年生產超過2000萬噸低碳氫,氫能生產方式也將轉為多種途徑,包括電解制氫、化石燃料制氫、生物質制氫、工業副產氫等。

 ?。?)終端應用。氫能應用將集中在能源密集型行業,包括將氫氣用于長途運輸(燃料電池車、氫發動機)、發電、工業和建筑供熱,以及用作工業原料。加拿大政府制定了到2025年零排放汽車(包括燃料電池車)占輕型汽車年銷量10%、2030年達到30%、2050年達到100%的目標。加拿大在燃料電池車方面具有技術優勢,當前全球投運的2000多輛燃料電池巴士中約一半為加拿大技術。此外,燃料電池有望在中/重型貨運、鐵路運輸和航運發揮重要作用,在采礦設備(包括物料搬運車)方面也有較大應用潛力。而在短期內,氫-柴油混燃卡車將成為可能的發展方向。在發電方面,可通過氫燃氣輪機或固定式燃料電池供電,用于負荷管理、長期儲能以及偏遠社區和工業區(如礦區)的供電。在工業領域,氫可為石油和天然氣的上游開采供熱,并用作下游精煉環節的化學原料,此外還可為水泥、鋼鐵、造紙等工業過程供熱,以及用作瀝青、氨、甲醇、液體燃料、鋼鐵、氮肥等生產中的原料。將氫氣混入天然氣網或發展純氫輸送管網,可為建筑供氣及供熱。

 ?。?)氫氣出口。加拿大擁有強大的氫氣生產能力,建立了國際貿易伙伴關系,并擁有深水港、管道網絡等基礎設施,有助于加拿大成為全球最大清潔氫供應國,預計到2050年加拿大氫出口額可能達到500億加元。

  2、面臨挑戰

 ?。?)經濟和投資。目前氫與其他傳統燃料相比還不具備成本競爭力,以燃料電池為主的終端應用成本也較高,未來5-10年需要強有力的政策和財政支持以降低風險,吸引投資。

 ?。?)技術和創新。盡管加拿大的某些氫能和燃料電池技術已處于商業準備階段,但仍需進一步支持研發以降低成本,并開發新的應用解決方案、實現新的技術突破。

 ?。?)政策和法規。加拿大目前缺乏全面和長期的氫能相關政策和監管框架,已制定政策的各地區政策缺乏一致性。

 ?。?)氫能基礎設施可用性。加拿大目前低碳制氫供應有限,而且缺乏輸運和存儲氫氣的基礎設施,阻礙了試點和應用推廣,長期來看還需建設專門的輸氫管道和液化工廠等基礎設施,以確保低碳氫的供應。

 ?。?)規范和標準。目前加拿大的氫能部署尚處于早期階段,缺乏相關規范和標準,以確保氫能應用的最佳實踐。

 ?。?)公眾意識。民眾、工業界和各部門對氫能發展機遇和安全性缺乏認知,需增強對氫能安全利用和經濟、環境效益的認識和理解,以建立良好發展的氫能行業。

  二、發展愿景及路徑

  1、氫能戰略2050愿景

  加拿大政府計劃通過發展氫能,到2050年實現如下目標:(1)高達30%的能源以氫的形式輸送:(2)成為全球前三大清潔氫生產國,國內供應量超過2000萬噸/年;(3)建立低碳氫供應基地,交貨價格達到1.50-3.50加元/千克;(4)超過500萬輛燃料電池汽車投運;(5)建立全國加氫網絡;(6)在當前通過天然氣供應的能源中,實現50%以上由氫氣摻混現有天然氣管道和新建專用輸氫管道來提供;(7)通過低成本氫氣供應網絡帶動新興產業發展;(8)造就約35萬個氫能行業崗位;(9)國內市場氫能直接部門收入超過500億美元;(10)形成有競爭力的氫出口市場;(11)相關CO2減排量最高達到1.9億噸/年。

  2、發展路徑

 ?。?)近期(至2025年):奠定氫經濟基礎。規劃和開發新的氫供應和分配基礎設施,以支持成熟應用的早期部署,同時支持新興應用的示范。清潔燃料標準等法規將是推動氫能行業近期投資增長的基礎,同時還需出臺新的政策和監管措施。

 ?。?)中期(2025-2030年):實現氫能行業增長和多樣化。隨著技術的成熟和終端應用的技術成熟度達到或接近商業化,氫能應用將聚焦于相比其他零排放技術能夠實現價值最大化的途徑。

 ?。?)長期(2030-2050年):氫能市場快速擴張。隨著部署規模的擴大和新商業應用的增多,在氫能供應和分配基礎設施的支持下,加拿大將開始受益于氫經濟。

  三、行動舉措

  該戰略針對加拿大氫能發展提出在8個方面采取32項行動,具體包括:

  1、戰略合作

  戰略性利用現有和新的合作伙伴關系,合作規劃促進氫能發展。具體行動包括:(1)通過政府間工作組、跨多級政府和獨立團體進行協作,確定優先部署領域,并分享通過早期部署獲得的知識、最佳做法和經驗教訓;(2)利用加拿大的創新清潔技術公司和世界領先的氫能和燃料電池專業知識,擴大公私合作伙伴,以加速跨價值鏈的項目部署:(3)促進區域部署中心的跨部門合作,以展示氫能多種應用對綜合生態系統的經濟和運行優勢;(4)加強與國際伙伴的合作并采取協同舉措,吸引外國投資,并加速加拿大在全球市場上獲得發展機遇。

  2、降低投資風險

  建立資金計劃、長期政策和商業模式,以鼓勵工業和政府投資發展氫經濟。具體行動包括:(1)實施長期政策以確保產生持續的氫需求,并降低建造氫能供應和分配基礎設施的私營投資風險;(2)啟動多年期計劃并形成清晰的長期監管環境,以支持氫能生產和終端應用項目,包括項目的可行性評估;(3)開發區域部署中心,以示范、驗證和實施整個價值鏈(生產、分配到終端應用)的商業案例;(4)促進各級政府和私營部門的共同資助。

  3、研發創新

  采取行動支持進一步技術研發,制定研究重點,促進利益相關方之間的合作,以確保加拿大在氫能和燃料電池技術方面保持全球競爭優勢和領先地位。具體行動包括:(1)制定戰略性基礎研究優先事項,確保持續取得氫能技術進展并提升經濟性,設定技術性能和成本目標;(2)投入專門資金持續支持研發,以確保加拿大保持氫能和燃料電池的技術領先地位;(3)利用學術界、政府實驗室和私營部門實驗室的專業知識,創建區域研究中心,并鼓勵以任務為導向進行研究、開發和試點部署;(4)支持企業基礎研究項目,協調審查和信息共享,促進聯邦實驗室、工業界、學術界以及國際合作伙伴之間的合作。

  4、規范和標準

  更新并制定規范和標準,以適應行業的快速變化,消除國內和國際部署障礙。具體行動包括:(1)更新、協調并確認規范和標準,以支持部署并促進新技術和基礎設施在早期市場的采用;(2)成立規范和標準工作組,其中包括有管轄權的省級主管部門,以共享經驗教訓并確定準則和標準的差異;(3)制定基于性能的標準,并確保不會將氫排除在更廣泛的法規、標準和規定之外;(4)促進加拿大在國際標準和認證方面的領導和參與(例如制定全球碳強度指標、天然氣系統中氫的摻混標準等),簡化國際貿易。

  5、扶持性政策和法規

  確保各級政府將氫能納入清潔能源路線圖和戰略,并鼓勵其應用。具體行動包括:(1)確保各級政府在制定新的政策、計劃和法規時考慮氫能在加拿大未來能源體系中的重要作用;(2)鼓勵政府更新現有政策、計劃和法規,以促進國內氫能生產和終端應用的增長;(3)確保氫能成為國家和省/地區級綜合清潔能源路線圖的一部分;(4)制定基于性能的標準,定義氫能的碳強度閾值,明確政府支持項目中可再生氫應用程度的時間進度要求。

  6、公眾意識

  在技術快速發展的時期,從國家層面引導公民和社區了解氫能安全性、用途和益處。具體行動包括:(1)支持氫能區域部署中心的社區參與;(2)開展宣傳和推廣活動,對政府、行業、公眾和其他重要影響者進行氫能安全、用途和效益方面的宣傳教育;(3)為氫能早期市場開發一套工具和資源,以幫助終端用戶進行定量評估,并依托政府運營網站管理工具和資源;(4)支持工業界和學術界合作開發氫能課程,進行認識、興趣、技能培養和培訓,開發下一代人才庫,為新的氫能發展機遇做好人力準備。

  7、區域規劃

  實施多層次、協同的政府工作,促進制定區域氫能發展規劃,以確定氫氣生產和終端應用的具體機遇和計劃。具體行動包括:(1)多級政府共同努力促進區域氫能規劃的制定,確保聯邦政府參與以及國家氫能戰略取得協同效應;(2)確定建立區域氫能中心的機會,涵蓋整個價值鏈相關項目;(3)制定和實施區域氫能規劃,涵蓋公用事業、主要相關行業以及清潔技術公司;(4)確定與其他省/地區協調和交叉的領域,以促進和加速氫能整體應用。

  8、國際市場

  與國際伙伴合作,確保在全球推廣包括氫氣在內的清潔燃料,促進加拿大工業在國內外蓬勃發展。具體行動包括:(1)發展領先的加拿大品牌,使加拿大成為全球低碳氫及其應用技術的首選供應商;(2)投資氫能基礎設施,將氫能供應與國際市場聯系起來,例如用于氫氣運輸的液化設施以及從加拿大西部到美國的氫氣管道;(3)開展國內旗艦項目,突出加拿大的專業知識,吸引國內市場投資,并在國際上推廣;(4)利用現有國際論壇/組織展現加拿大的領導地位,并開拓新的市場機會。


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