中国煤制氢CCUS技术改造的碳足迹评估

张贤 许毛 徐冬 仲平 彭雪婷 樊静丽

摘要：氢能作为一种清洁、高热值、来源广的新型能源，已被广泛认为是全球能源系统低碳化转型的重要能量载体。目前其他制氢工艺在技术和成本方面仍受制约，煤制氢将是中国未来较长一段时间内的主要氢源，而碳捕集利用与封存（CCUS）技术是实现低碳煤制氢的关键技术选择。考虑到CCUS技术的额外能耗和碳捕集的不完全性等特点，煤制氢CCUS技术全流程仍将产生不同程度的碳排放，但相关评估较少。文章从全流程分析的角度评估和比较煤制氢CCUS技术改造的碳足迹，研究结果表明：①煤制氢全流程碳足迹为17.47?29.78kgCO2/kgH2，CCUS技术改造后，碳足迹可降至2.17?8.91kgCO2/kgH2;②从全流程角度看，CCUS技术对煤制氢的减排贡献约为80.6%;③煤制氢能源转化效率及CCUS技术额外能耗是影响煤制氢碳足迹的关键因素。未来应加强煤制氢CCUS技术改造的研发和推广，以降低CCUS能耗并进一步提高煤制氢的能源效率。研究结论为中国低碳化氢能发展提供决策参考，对碳中和目标下的能源转型具有一定的指导意义。

关键词煤制氢;碳足迹;碳捕集利用与封存;全流程评价

中图分类号C939文献标志码A文章编号1002-2104（2021）12-0001-11DOI：10.12062/cpre.20211132

在过去的十年（2009—2019 年）中，尽管社会各界应对气候变化的意识和行动有所增强，但全球温室气体排放量的年均增速仍高达 1.5%。为以最低成本实现全球1.5 ℃温控目标，全球温室气体排放量在 2020—2030 年间每年应至少降低 7.6%[1]。中国实现 2060 年碳中和目标需要加快建设绿色多元能源供应体系，其中，氢气作为一种清洁、高效的燃料或能源载体，成为助力交通、工业、建筑等部门深度脱碳的重要选择，因而被认为是解决能源安全和应对气候变化问题的重要方案[2-4]，在全球范围内受到广泛关注。……