氢能在能源分类里属于可再生能源的范畴吗?

氢能在能源分类里属于可再生能源的范畴吗?

1 引言:能源分类的基本框架

能源通常根据其来源和可再生性进行分类。可再生能源(如太阳能、风能、水能)是指自然界中可不断再生、永续利用的能源,而不可再生能源(如煤炭、石油、天然气)则指储量有限、消耗后无法在短期内再生的能源。氢能本身是一种二次能源(即通过其他能源转换而成的能源),而非一次能源。因此,氢能是否属于可再生能源,完全取决于其生产过程中所使用的初级能源来源

2 氢能的颜色分类:关键取决于生产方式

为了清晰区分氢气的来源,行业普遍采用“颜色”作为标签,这直接决定了其是否属于“可再生能源”的范畴。

灰氢(Grey Hydrogen)
通过化石燃料(如天然气)蒸汽重整制得。这是目前最常见的制氢方式,但生产过程会排放大量二氧化碳。灰氢属于不可再生能源

蓝氢(Blue Hydrogen)
生产方式与灰氢相同,但配套应用碳捕获、利用与封存(CCUS)技术,捕获了大部分生产过程中的碳排放。蓝氢是向绿氢过渡的方案,其可再生性存在争议,通常不被划入严格的可再生能源范畴。

绿氢(Green Hydrogen)
通过使用可再生能源(如太阳能、风能)发电,然后电解水制得。整个生产过程几乎不产生碳排放。只有绿氢才被视为100%的可再生能源,是氢能发展的终极目标。

其他颜色(如粉氢、黄氢)
例如使用核能(粉氢)或混合电网电力(黄氢)电解制氢。这些方式碳排放较低,但因其初级能源(核能)或电网中不可再生能源的混入,通常不被归类为纯粹的可再生能源

结论:氢能本身不是一种天然的能源类型,而是一种能源载体。它是否属于可再生能源,完全取决于其制备路径。只有通过可再生能源生产的“绿氢”才属于可再生能源的范畴。

3 实际案例

案例一:中国“绿色冬奥”的氢能巴士

在2022年北京冬奥会期间,张家口赛区投入使用了大量的氢燃料电池巴士为赛事提供交通服务。这些车辆所需的氢气,主要由张家口地区的风能和太阳能发电站提供电力进行电解水制取。这是一个典型的绿氢应用案例。该项目不仅实现了赛事期间的零碳排放交通,也展示了由可再生能源生产的氢能如何在实际大型活动中得到规模化应用,完全符合可再生能源的标准。

案例二:沙特阿拉伯NEOM绿色氢能项目

沙特正在规划建设全球最大的绿氢项目之一——位于NEOM新城的基地。该项目将投资数十亿美元,利用沙特丰富的太阳能和风能资源发电,每年通过电解水生产约60万吨的绿色氢气。所生产的绿氢将主要出口用于碳中和燃料。此案例清晰地表明,只有将氢能与大规模可再生能源生产相结合,它才能被纳入可再生能源体系,并成为全球脱碳战略的核心组成部分。

案例三:日本与澳大利亚的褐氢合作

日本作为一个氢能需求大国,曾探索从澳大利亚进口氢气。早期计划之一是使用澳大利亚丰富的褐煤(一种低质煤炭) 通过气化技术制氢,并计划将捕获的二氧化碳封存在海底(即蓝氢路径)。这一方案引发了巨大争议,因为其源头仍是化石燃料,CCUS技术也无法保证100%的碳捕获。该案例凸显了若非采用可再生能源,即使技术先进,其产生的氢能也难以被认定为可再生,并可能面临环保质疑。

4 总结与展望

总而言之,氢能是否属于可再生能源,不能一概而论。其“颜色”是判断的关键:

灰氢、蓝氢:基于化石燃料,不属于可再生能源。
绿氢:基于可再生能源,是100%的可再生能源
其他颜色氢:需具体分析其一次能源来源,通常不划归纯粹可再生能源。

未来,随着全球可再生能源发电成本的持续下降和电解槽技术的进步,绿氢的规模和经济性将不断提升,从而巩固氢能作为可再生能源家族中重要一员的地位,并在难以电气化的工业、交通和储能领域发挥不可替代的作用。推动绿氢发展,是实现全球深度脱碳目标的必由之路。

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