Page 34 - 能源动力工程的发展与展望

D 能源动力工程的发展与展望
evelopment and Prospects of Energy and Power Engineering

6. 氢及氢基燃料等低碳燃料 / 原料替代技术
在电力无法经济或便捷地满足能源需求的领域，如重化工业中的高温过程热
和原料供应，氢能等低碳燃料替代将成为低碳转型的重要方向。中国是世界上最
大的制氢国，年制氢产量约 3300 万吨，其中，达到工业氢气质量标准的约 1200

万吨，已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生
产工艺。但总体来看，中国氢能产业仍处于发展初期，产业发展形态和发展路径
尚需进一步探索。当前，煤化工、钢铁、石化化工等行业处于示范阶段的深度脱

碳技术多数与氢能有关，如，氢能冶金技术、氢气和二氧化碳制甲醇以及基于该
技术路线的甲醇制烯烃和丙烯等深度脱碳的技术等。根据 IEA 发布的《中国能源
体系碳中和路线图》报告，目前，低碳燃料仅占中国终端能源需求不到 1%，且
以生物燃料为主，到 2060 年，低碳氢和氢基燃料在终端能源消费总量中的占比

将达到近 10%。水泥行业以原料替代减少碳排放空间较大。水泥行业主要排放环
节为煅烧生料成为熟料过程中的碳酸盐分解，约占行业总排放量的 50%~65%，
因此水泥生料的原料替代成为低碳水泥生产的重要技术。目前中国吨水泥熟料综
合能耗约 108 千克标准煤，较国际水平高 3 千克标准煤，主要原因在于水泥熟料

生产的原料替代比较低，目前不足 5%，而发达国家已超过 30%。每使用 1 吨电
石渣或钢渣，碳排放量可分别降低约 440 千克、250 千克。
7. 碳捕集、封存和利用技术
目前，中国至少有 21 个 CCUS 试点、示范项目在运行，每年总捕集能力超

过 200 万吨，其中许多与提高石油采收率有关。总体来看，CCUS 技术还没有在
工业规模的生产中得到验证，存在项目成本高、环境风险大等问题。例如，当前
采用较多的是化学吸收和物理分离技术，捕集二氧化碳需要增加燃料和发电成本。
碳运输目前主要以罐车运输为主，成本较高。大规模封存带来各种潜在风险，如

地下水污染、生态破坏、碳泄露对公众健康的影响等。碳利用方面，目前除了用
于提高原油、煤层气采收率、化学品制造外，少量用于电子和食品饮料行业，用
于固化混凝土和制造矿化建筑材料方面正在规模化应用示范，但二氧化碳的年消
耗量较小，大规模二氧化碳利用场景有待进一步开发。

（二）存在的问题
1. 重点领域尚未完全掌握
核心技术，高端装备供给不足大型风电机组主轴承、氢能生产储运应用技术、

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