Megatkeun bottleneck anu susah dileungitkeun dina jalur Cina pikeun netralitas karbon kalayan hidrogén anu bersih
Nagara-nagara sapertos Cina nyanghareupan bottleneck dina jalurna pikeun netralitas karbon: ngirangan émisi dina industri beurat sareng angkutan tugas beurat.Aya sababaraha studi anu jero ngeunaan peran prospektif pikeun hidrogén bersih dina séktor 'hard-to-abate' (HTA) ieu.Di dieu urang ngalaksanakeun analisis modeling pangsaeutikna dinamis terpadu.Hasilna nunjukkeun yén, kahiji, hidrogén bersih tiasa janten pamawa énergi utama sareng bahan baku anu tiasa ngirangan émisi karbon industri beurat sacara signifikan.Éta ogé tiasa ngabeuleum dugi ka 50% tina treuk tugas beurat Cina sareng armada beus ku 2060 sareng saham pengiriman anu signifikan.Kadua, skenario hidrogén bersih realistis anu ngahontal 65.7 Mt produksi dina 2060 bisa nyingkahan US $ 1.72 triliun investasi anyar dibandingkeun jeung skenario no-hidrogen.Ulikan ieu nyadiakeun bukti nilai hidrogén bersih dina séktor HTA pikeun Cina jeung nagara nyanghareupan tantangan sarupa dina ngurangan émisi pikeun ngahontal net-nol tujuan.

Ningkatkeun nétralitas karbon mangrupikeun misi global anu urgent, tapi teu aya jalur 'hiji-ukuran-cocok-sadaya' pikeun nagara-nagara anu ngaluarkeun utama pikeun nyumponan tujuan ieu1,2.Kaseueuran nagara-nagara maju, sapertos Amérika Serikat sareng di Éropa, ngiringan strategi bonisasi decar khususna kana armada kendaraan ringan (LDV) ageung, pembangkit listrik, manufaktur sareng gedong komersil sareng padumukan, opat séktor anu ngahiji. mayoritas émisi karbon maranéhanana3,4.Emitters utama-nagara berkembang, kayaning Cina, sabalikna, boga conomies pisan béda jeung struktur énergi, merlukeun prioritas dekarbonisasi ent béda henteu ngan dina istilah séktoral tapi ogé dina deployment strategis tina munculna téknologi nol-karbon.

Bédana utama profil émisi karbon Cina dibandingkeun sareng ékonomi barat nyaéta bagian émisi anu langkung ageung pikeun industri beurat sareng fraksi anu langkung alit pikeun LDV sareng panggunaan énérgi dina wangunan (Gbr. 1).Cina rengking kahiji di dunya, jauh, dina hal produksi semén, beusi jeung baja, kimia jeung bahan wangunan, consuming jumlah badag batubara keur panas industri jeung produksi coke.Industri beurat nyumbangkeun 31% tina total émisi Cina ayeuna, pangsa anu 8% langkung luhur tibatan rata-rata dunya (23%), 17% langkung ageung tibatan Amérika Serikat (14%) sareng 13% langkung luhur tibatan Uni Éropa. (18%) (ref.5).

Cina geus jangji baris puncak émisi karbon na saméméh 2030 sarta ngahontal neutrality karbon saméméh 2060. Pledges iklim ieu earned pujian nyebar tapi ogé timbul patarosan ngeunaan feasibility maranéhna6 , sabagian kusabab peran utama 'hard-to-abate' (HTA) prosés dina ékonomi Cina urang.Prosés ieu utamana kaasup pamakéan énérgi dina industri beurat jeung angkutan tugas beurat anu bakal hese electrify (sahingga transisi langsung kana kakuatan renewable) jeung prosés industri ayeuna gumantung kana suluh fosil pikeun feedstocks kimia. Aya sababaraha studi panganyarna1– 3 nalungtik jalur bonization decar nuju neutrality karbon pikeun sakabéh tata sistem énergi Cina tapi ku analisa kawates séktor HTA.Sacara internasional, solusi mitigasi poténsial pikeun séktor HTA parantos mimiti narik perhatian dina taun-taun ayeuna7-14.Dekarbonisasi séktor HTA téh nangtang sabab hésé electrify sapinuhna jeung/atawa ongkos éféktif7,8.Åhman negeskeun yén katergantungan jalur mangrupikeun masalah konci pikeun séktor HTA sareng yén visi sareng perencanaan jangka panjang pikeun téknologi canggih diperyogikeun pikeun 'muka konci' séktor HTA, khususna industri beurat, tina katergantungan fosil9.Studi geus ngajajah bahan anyar jeung solusi mitigasi nu patali jeung néwak karbon, pamakéan jeung/atawa neundeun (CCUS) jeung téknologi émisi négatip (NETs)10,11.tina sahanteuna hiji ulikan ngakuan yén maranéhna ogé kudu dianggap dina perencanaan jangka panjang11.Dina Laporan Penilaian Kagenep anu nembé dikaluarkeun tina Panel Antarpamaréntah ngeunaan Robah Iklim, panggunaan hidrogén 'emisi rendah' ​​diakuan salaku salah sahiji solusi mitigasi utama pikeun sababaraha séktor pikeun ngahontal émisi bersih-enol ka hareup12.

Literatur anu aya ngeunaan hidrogén bersih seueur museurkeun kana pilihan téknologi produksi kalayan analisa biaya sisi suplai15.(Hidrogen 'bersih' dina makalah ieu ngawengku duanana 'héjo' jeung 'biru' hidrogén, urut dihasilkeun ku éléktrolisis cai ngagunakeun kakuatan renewable, dimungkinkeun sourced tina suluh fosil tapi decarbonized kalawan CCUS.) Diskusi paménta hidrogén utamana fokus kana. sektor transportasi di nagara-nagara maju-hususna kendaraan sél suluh hidrogén16,17.Tekanan pikeun dekarbonisasi industri beurat parantos katinggaleun dibandingkeun sareng pikeun palabuhan trans jalan, ngagambarkeun asumsi konvensional yén industri beurat bakal
tetep sesah dileungitkeun dugi ka munculna inovasi téknologi anyar.Studi ngeunaan hidrogén bersih (utamana héjo) geus nunjukkeun kematangan téhnologis sarta nyirorot waragad17, tapi studi salajengna diperlukeun anu fokus kana ukuran pasar poténsi sarta sarat téhnologis industri pikeun ngamangpaatkeun prospek tumuwuhna suplai hidrogén bersih16.Ngartos poténsi hidrogén bersih pikeun ngamajukeun nétralitas karbon global bakal janten bias upami analisa diwatesan utamina kana biaya produksina, konsumsina ku séktor anu dipikaresep wungkul sareng aplikasina di ékonomi maju. lolobana dina pilihan téhnologi produksi jeung analisis biaya sisi suplai15.(Hidrogen 'bersih' dina makalah ieu ngawengku duanana 'héjo' jeung 'biru' hidrogén, urut dihasilkeun ku éléktrolisis cai ngagunakeun kakuatan renewable, dimungkinkeun sourced tina suluh fosil tapi decarbonized kalawan CCUS.) Diskusi paménta hidrogén utamana fokus kana. sektor transportasi di nagara-nagara maju-hususna kendaraan sél suluh hidrogén16,17.Tekenan pikeun dekarbonisasi industri beurat geus katinggaleun dibandingkeun jeung nu keur jalan trans port, reflecting asumsi konvensional yen industri beurat bakal tetep utamana hésé abate dugi inovasi téhnologis anyar muncul.Studi ngeunaan hidrogén bersih (utamana héjo) geus nunjukkeun kematangan téhnologis sarta nyirorot waragad17, tapi studi salajengna diperlukeun anu fokus kana ukuran pasar poténsi sarta sarat téhnologis industri pikeun ngamangpaatkeun prospek tumuwuhna suplai hidrogén bersih16.Ngartos poténsi hidrogén bersih pikeun ngamajukeun nétralitas karbon global bakal janten bias upami analisa diwatesan utamina pikeun biaya produksina, konsumsina ku séktor anu dipikaresep sareng aplikasina di ékonomi maju.

Evaluasi kasempetan pikeun hidrogén bersih gumantung kana reassing tungtutan prospektif na salaku bahan bakar alternatif jeung bahan baku kimia sakuliah sakabéh sistem énergi jeung ékonomi, kaasup pertimbangan kaayaan nasional béda.Teu aya studi komprehensif sapertos ayeuna ngeunaan peran hidrogén bersih dina masa depan bersih-enol Cina.Ngeusian celah panalungtikan ieu bakal ngabantosan ngagambar peta jalan anu langkung jelas pikeun pangurangan émisi CO2 China, ngamungkinkeun évaluasi kamungkinan tina janji dekarbonisasi taun 2030 sareng 2060 sareng masihan pituduh pikeun ékonomi ngembang anu sanés kalayan séktor industri beurat ageung.

12

 

Gbr. 1 |Émisi karbon nagara konci sareng mékanisme analitik pikeun hidrogén dina sistem énergi.a, émisi karbon Cina dina 2019 dibandingkeun sareng Amérika Serikat, Eropa, Jepang sareng India, ku bahan bakar.Dina taun 2019, durukan batubara nyandak pangsa ageung émisi karbon di Cina (79,62%) sareng India (70,52%), sareng durukan minyak nyumbang paling seueur kana émisi karbon di Amérika Serikat (41,98%) sareng Éropa (41,27%).b, émisi karbon Cina dina 2019 dibandingkeun sareng Amérika Serikat, Eropa, Jepang sareng India, dumasar séktor.Émisi dipintonkeun di kénca jeung proporsi di katuhu dina a jeung b.Proporsi émisi karbon ti industri di Cina (28,10%) jeung India (24,75%) jauh leuwih luhur ti nu ti Amérika Serikat (9,26%) jeung Éropa (13,91%) dina 2019. c, Jalur teknis jeung téhnologi hidrogén dilarapkeun dina sektor HTA.SMR, reformasi métana uap;éléktrolisis PEM, éléktrolisis mémbran éléktrolit polimér;prosés PEC, prosés photoelectrochemical.
Panaliti ieu nyobian ngajawab tilu patarosan konci.Kahiji, naon tangtangan konci pikeun dekarbonisasi séktor HTA di nagara berkembang sapertos Cina, anu dibédakeun sareng nagara-nagara maju?Naha téknologi mitigasi ayeuna dina séktor HTA (khususna industri beurat) cekap efektif pikeun ngahontal nétralitas karbon Cina ku 2060?Kadua, naon peran prospektif pikeun hidrogén bersih salaku pamawa énérgi sareng bahan baku dina séktor HTA, khususna di Cina sareng nagara-nagara berkembang sanés anu nembé mimiti ngaksés prospektif produksi sareng panggunaanana?Tungtungna, dumasar kana optimasi dinamis sakabéh sistem énergi Cina
tem, bakal aplikasi nyebar hidrogén bersih dina séktor HTA bakal ongkos éféktif dibandingkeun kalawan pilihan séjén?
Di dieu urang ngawangun modél sistem énergi terpadu kaasup duanana suplai jeung paménta sakuliah séktor pikeun nganalisis prospektif ongkos éféktif jeung kalungguhan hidrogén bersih dina sakabéh ékonomi Cina, kalawan tekenan kana sektor HTA under-researched (Gbr. 1c).
3

waktos pos: Mar-03-2023
Naha anjeun milarian inpormasi langkung seueur ngeunaan produk profésional sareng solusi kakuatan DET Power?Kami ngagaduhan tim ahli anu siap ngabantosan anjeun salawasna.Mangga eusian formulir sarta wawakil jualan kami bakal ngahubungan anjeun teu lila.