一、氢能

一、氢能

氢(日本将氢能定义为用化石燃料+CCUS、可再生能源等制造的氢)是碳中和的关键技术,在发电、运输、产业等领域都有广泛的应用前景。日本是世界上第一个制定氢基本战略的国家,在多个领域技术上处于领先地位,欧洲各国、韩国等国家也紧追其后也制定了相关战略。日本将氢定位为一种新资源,而且不仅可用于汽车,还将广泛应用于其他领域。

(一)目标

到2050年将不产生二氧化碳的氢制造成本降低到1/10以下(与天然气价格持平),将氢气成本(工厂交货成本)降低到约20日元/Nm3。实现与现有能源同等的成本。关于加氢站,降低装备费和运营费,目标是到2020年后半期实现该事业的独立化,在2050年之前建立移动燃料电池的基础能源设施网。关于氢能发电,以2030年左右实现商用化为目标,确立相关技术和降低氢能成本。全球二氧化碳削减量总计约为60亿吨。

(二)技术开发

1.对关键技术开发阶段的甲烷直接分解成不产生二氧化碳的氢,实用化技术开发阶段的天然气、褐煤等开发氢改质制造技术(通过CCS不产生二氧化碳),降低生产成本(二氧化碳分离成本等)。为提高效率(节能化等)的技术,在国家项目层面上进行开发,目标到2030年左右构建商用规模的供应链。

2.在国家主导的项目中,利用实用化技术开发阶段的可再生能源,提高水电解系统效率,开发部件等耐久性技术,到2032年左右实现商用化。对于能够降低成本和扩大应用的核心技术,要考虑到技术竞争和应用场景建设,在合适的地方配置实施,利用国家项目和先行研究等推进开发。

3.着眼于地区内低碳氢供应链整体的低成本化和扩大其应用范围,从氢的制造、储存、运输到运用进行整体性的地区验证。

4.进行以移动、氢能发电、产业利用等为目的的氢能运输和储存(压缩氢、液化氢、有机氢化物、氨、贮氢合金等)的技术开发。对处于关键技术开发阶段的运输、储存高效率新技术,利用国家项目和先行研究等推进技术开发。在压缩氢气、液化氢、有机氢化物、氨、贮氢合金实用化技术开发阶段,利用这些技术优势或应用场景,解决运输、储存系统面临的问题,到2030年构建商用规模的供应链。

5.为降低加氢站的维修费和运营费,在修改规定的同时,切实实施要素技术开发。

6.在氢发电方面,在降低氢采购成本的基础上,实现氢能燃烧发电所需的技术(低NOx燃烧器开发、燃烧振动对策、冷却技术开发等)。另外,为推进系统整体的实用化,开展提取氢供应设备大型化的课题研究。

(三)实施体制

1.建立加氢站与加氢站运营企业和制造商、氢能发电与涡轮制造商和电力公司,以及与大学和研究机构合作的联合攻关体系。

2.在关键技术开发方面,大学、公共研究机构和企业展开合作;在实用化和实证开发方面,以商用化为目标,促进工程公司、商社和物流相关企业形成合作体制。

3.围绕实际应用进行部件特性改良和降低制造过程整体成本等,构筑大学、部件制造商、成套设备制造商、系统运用企业等合作体制。