Натиҷаҳои таҳлил нишон медиҳанд, ки такя ба баланд бардоштани самаранокии энергетикӣ дар якҷоягӣ бо CCUS ва NETs танҳо роҳи камхарҷ барои декарбонизатсияи амиқи бахшҳои HTA дар Чин, бахусус саноатҳои вазнин ба гумон аст.Махсусан, истифодаи густурдаи гидрогени тоза дар бахшҳои HTA метавонад ба Чин кӯмак кунад, ки арзиши бетарафии карбонро дар муқоиса бо сенарияи бидуни истихроҷ ва истифодаи гидрогени тоза самаранок ба даст орад.Натиҷаҳо барои роҳи декарбонизатсияи HTA-и Чин роҳнамоии қавӣ ва барои дигар кишварҳое, ки бо мушкилоти шабеҳ дучор меоянд, истинодҳои арзишманд медиҳанд.
Декарбонизатсияи соҳаҳои саноатии HTA бо гидрогени тоза
Мо оптимизатсияи ҳамгирошудаи камхарҷи роҳҳои коҳиш додани бетарафии карбонро барои Чин дар соли 2060 амалӣ менамоем. Чор сенарияи моделсозӣ дар ҷадвали 1 муайян карда шудааст: тиҷорат ба таври маъмулӣ (BAU), Саҳмҳои миллии Чин тибқи Созишномаи Париж (NDC), net- партовҳои сифрӣ бо истифодаи бидуни гидроген (ZERO-NH) ва партовҳои холиси сифр бо гидрогени тоза (ZERO-H).Бахшҳои HTA дар ин таҳқиқот истеҳсоли саноатии семент, оҳану пӯлод ва кимиёвии калидӣ (аз ҷумла аммиак, сода ва содаи каустикӣ) ва нақлиёти вазнинбор, аз ҷумла боркашонӣ ва ҳамлу нақли дохилиро дар бар мегиранд.Тафсилоти пурра дар фасли Усулҳо ва Эзоҳҳои иловагии 1–5 оварда шудаанд.Дар робита ба бахши оҳану пӯлод, ҳиссаи асосии истеҳсолоти мавҷуда дар Чин (89,6%) аз раванди асосии печи оксигенӣ иборат аст, ки мушкилоти асосии декарбонизатсияи амиқи ин
саноат.Раванди печи камонӣ дар соли 2019 ҳамагӣ 10,4% ҳаҷми умумии истеҳсоли Чинро ташкил дод, ки ин аз ҳиссаи миёнаи ҷаҳонӣ 17,5% ва нисбат ба Иёлоти Муттаҳида 59,3% камтар аст18.Мо 60 технологияи асосии коҳиш додани партовҳои пӯлодро дар модел таҳлил кардем ва онҳоро ба шаш категория тасниф кардем (расми 2а): баланд бардоштани самаранокии моддӣ, иҷрои технологияи пешрафта, барқсозӣ, CCUS, гидрогени сабз ва гидрогени кабуд (Ҷадвали иловагӣ 1).Муқоисаи оптимизатсияи хароҷоти системаи ZERO-H бо сенарияҳои NDC ва ZERO-NH нишон медиҳад, ки дохил кардани вариантҳои гидрогени тоза аз ҳисоби ҷорӣ намудани равандҳои коҳиши мустақими гидрогени оҳан (ҳидроген-DRI) коҳиши назарраси карбонро ба бор меорад.Аҳамият диҳед, ки ҳидроген метавонад на танҳо ҳамчун манбаи энергия дар пӯлодсозӣ, балки ҳамчун агенти коҳишдиҳандаи карбон дар асоси иловагӣ дар раванди печи оксигении асосӣ (BF-BOF) ва 100% дар масири гидроген-DRI хидмат кунад.Дар доираи ZERO-H, ҳиссаи BF-BOF дар соли 2060 то 34% кам карда мешавад, бо 45% оташдонҳои барқӣ ва 21% гидроген-DRI ва гидрогени тоза 29% талаботи умумии ниҳоии энергияро дар бахш таъмин хоҳад кард.Бо нархи шабакавӣ барои нерӯи офтоб ва шамол интизор мераваддар соли 205019 то 38–40 МВт-соат -1 доллар коҳиш меёбад, арзиши гидрогени сабз
низ коҳиш хоҳад ёфт ва масири 100% гидроген-DRI метавонад назар ба қаблан эътирофшуда нақши муҳимтар бозад.Дар робита ба истеҳсоли семент, модел 47 технологияи асосии кам кардани таъсир дар равандҳои истеҳсолиро дар бар мегирад, ки ба шаш категория тасниф шудаанд (Ҷадвалҳои 2 ва 3): самаранокии энергия, сӯзишвории алтернативӣ, коҳиш додани таносуби клинкер ба семент, CCUS, гидрогени сабз ва гидрогени кабуд ( Расми 2б).Натиљањо нишон медињанд, ки технологияњои мукаммали самаранокии энергия метавонад танњо 8-10% партобњои умумии CO2-ро дар бахши семент кам кунад ва технологияњои когенератсияи гармии партовњо ва окси-сўзишњо таъсири мањдуд (4-8%) хоњанд дошт.Технологияҳои коҳиш додани таносуби клинкер ба семент метавонад коҳиши нисбатан баланди карбонро (50-70%) ба даст орад, асосан аз он ашёи хоми декарбонизатсияшуда барои истеҳсоли клинкер бо истифода аз шлаки печи домнадор, ҳарчанд мунаққидон савол медиҳанд, ки оё сементи ҳосилшуда сифатҳои муҳими худро нигоҳ медорад.Аммо натиҷаҳои кунунӣ нишон медиҳанд, ки истифодаи гидроген дар якҷоягӣ бо CCUS метавонад ба бахши семент кӯмак кунад, ки дар соли 2060 тақрибан ба сифр партовҳои CO2 расонад.
Дар сенарияи ZERO-H, дар истеҳсоли семент 20 технологияи гидроген асосёфта (аз 47 технологияи кам кардани таъсир) ба кор медарояд.Мо дарёфтем, ки арзиши миёнаи коҳиши карбон барои технологияҳои гидроген аз равишҳои маъмулии CCUS ва ивазкунии сӯзишворӣ камтар аст (расми 2б).Гузашта аз ин, интизор меравад, ки гидрогени сабз пас аз соли 2030 нисбат ба гидрогени кабуд арзонтар шавад, тавре ки дар зер муфассал баррасӣ мешавад, тақрибан $0,7–$1,6 кг−1 H2 (ис. 20), ки боиси коҳиши назарраси CO2 дар таъмини гармии саноатӣ дар истеҳсоли семент мегардад. .Натиҷаҳои ҷорӣ нишон медиҳанд, ки он метавонад 89-95% СО2-ро аз раванди гармидиҳӣ дар саноати Чин коҳиш диҳад (расми 2б, технологияҳо).
28–47), ки ба тахмини Шӯрои гидроген дар бораи 84–92% мувофиқ аст (исл. 21).Партобҳои раванди клинкерии CO2 бояд аз ҷониби CCUS ҳам дар ZERO-H ва ZERO-NH кам карда шаванд.Мо инчунин истифодаи гидрогенро ҳамчун ашёи хом дар истеҳсоли аммиак, метан, метанол ва дигар кимиёвӣ, ки дар тавсифи модел номбар шудаанд, тақлид мекунем.Дар сенарияи ZERO-H, истеҳсоли аммиак дар асоси газ бо гармии гидроген ҳиссаи 20% аз ҳаҷми умумии истеҳсолот дар соли 2060 хоҳад гирифт (Расми 3 ва Ҷадвали иловагии 4).Модел чаҳор намуди технологияҳои истеҳсоли метанолро дар бар мегирад: ангишт ба метанол (CTM), гази кокс ба метанол (CGTM), гази табиӣ ба метанол (NTM) ва CGTM/NTM бо гармии гидроген.Дар сенарияи ZERO-H, CGTM/NTM бо гармии гидроген метавонад дар соли 2060 ба 21% ҳиссаи истеҳсолот ноил шавад (расми 3).Химияҳо инчунин интиқолдиҳандагони энергияи гидроген мебошанд.Дар асоси таҳлили интегралии мо, гидроген метавонад то соли 2060 17%-и масрафи ниҳоии энергияро барои таъмини гармӣ дар саноати кимиё ташкил диҳад. Дар баробари биоэнергетика (18%) ва нерӯи барқ (32%), гидроген нақши муҳимро мебозад. 
декарбонизацияи саноати химияи ХТА-и Хитой (расми 4а).
Расми 2 |Потенсиали кам кардани карбон ва кам кардани хароҷоти технологияҳои асосии коҳишдиҳӣ.a, Шаш категорияи 60 технологияи асосии коҳиш додани партовҳои пӯлодсозӣ.б, Шаш категорияи 47 технологияи асосии кам кардани партовҳои семент.Технологияҳо аз рӯи рақам бо таърифҳои мувофиқ дар Ҷадвали 1 барои a ва Ҷадвали иловагии 2 барои b оварда шудаанд.Дараҷаҳои омодагии технологӣ (TRLs) ҳар як технология нишон дода шудаанд: TRL3, консепсия;TRL4, прототипи хурд;TRL5, прототипи калон;TRL6, прототипи пурра дар миқёс;TRL7, намоиши пеш аз тиҷоратӣ;TRL8, намоиш;TRL10, қабули барвақт;TRL11, баркамол.
Декарбонизатсияи усулҳои ҳамлу нақли HTA бо гидрогени тоза Дар асоси натиҷаҳои моделсозӣ, гидроген низ барои декарбонизатсияи бахши нақлиёти Чин дорои потенсиали калон дорад, гарчанде ки он вақтро талаб мекунад.Илова ба LDVs, намудҳои дигари нақлиёт, ки дар модел таҳлил карда шудаанд, автобусҳои паркӣ, мошинҳои боркаш (сабук/хурд/миёна/вазнин), ҳамлу нақли дохилӣ ва роҳи оҳанро дар бар мегиранд, ки аксари нақлиётро дар Чин фаро мегиранд.Барои LDVs, мошинҳои барқӣ дар оянда рақобатпазир боқӣ мемонанд.Дар ZERO-H, воридшавии ҳуҷайраҳои сӯзишвории гидроген (HFC) ба бозори LDV дар соли 2060 танҳо ба 5% мерасад (расми 3).Аммо барои автобусҳои парк, автобусҳои HFC нисбат ба алтернативаҳои электрикӣ дар соли 2045 рақобатпазиртар хоҳанд буд ва дар сенарияи ZERO-H 61% тамоми паркро дар соли 2060 ва боқимондаи барқро ташкил медиҳанд (расми 3).Дар мавриди мошинҳои боркаш бошад, натиҷаҳо аз рӯи суръати боркунӣ фарқ мекунанд.Мошинҳои электрикӣ то соли 2035 беш аз нисфи парки мошинҳои боркаши сабукро дар ZERO-NH идора хоҳанд кард.Аммо дар ZERO-H, мошинҳои боркаши сабуки HFC то соли 2035 нисбат ба мошинҳои боркаши барқии сабук рақобатпазиртар хоҳанд буд ва то соли 2060 53% бозорро ташкил медиҳанд. Дар мавриди мошинҳои боркаши вазнин, мошинҳои боркаши HFC ба 66% хоҳад расид. бозор дар соли 2060 дар сенарияи ZERO-H.Дизель/био-дизел/CNG (газ фишурдашуда) HDV (мошинҳои вазнинбор) пас аз соли 2050 ҳам дар сенарияи ZERO-NH ва ZERO-H аз бозор хориҷ мешаванд (расми 3).Мошинҳои HFC нисбат ба мошинҳои барқӣ дар иҷрои беҳтари онҳо дар шароити хунук бартарии иловагӣ доранд, ки дар шимол ва ғарби Чин муҳиманд.Ғайр аз нақлиёти автомобилӣ, модел татбиқи васеъи технологияҳои гидрогенро дар ҳамлу нақл дар сенарияи ZERO-H нишон медиҳад.Ҳамлу нақли дохилии Чин хеле энергияталаб аст ва махсусан мушкили декарбонизатсия мебошад.Гидрогени тоза, махсусан ҳамчун а
ашёи хоми аммиак, имкони интиқоли декарбонизатсияро фароҳам меорад.Ҳалли арзонтарин дар сенарияи ZERO-H дар соли 2060 ба 65% воридшавии аммиак ва 12% киштиҳои бо сӯзишворӣ истифодашаванда 12% оварда мерасонад (расми 3).Дар ин сенария, ҳидроген ба ҳисоби миёна 56% истеъмоли ниҳоии энергияи тамоми бахши нақлиётро дар соли 2060 ташкил хоҳад дод. Мо инчунин истифодаи гидрогенро дар гармидиҳии манзилӣ модел кардем (Эзоҳи иловагии 6), аммо қабули он ночиз аст ва ин ҳуҷҷат ба он таваҷҷӯҳ зоҳир мекунад. истифодаи гидроген дар саноати HTA ва нақлиёти вазнинбор.Сарфаи хароҷоти бетарафии карбон бо истифода аз ҳидрогени тоза Ояндаи бетарафи карбон Чин бо бартарияти энергияи барқароршаванда ва тадриҷан коҳиши ангишт дар истеъмоли энергияи аввалия тавсиф хоҳад шуд (Расми 4).Сӯзишвории ғайрифаъолӣ 88% омехтаи аввалияи энергетикиро дар соли 2050 ва 93% дар соли 2060 дар зери таъсири ZERO-H-ро ташкил медиҳад. Шамол ва офтоб нисфи истеъмоли энергияи аввалияро дар соли 2060 таъмин хоҳад кард. Ба ҳисоби миёна, дар сатҳи миллӣ, ҳиссаи гидрогени тоза дар ҳаҷми умумии энергияи ниҳоӣ истеъмол (TFEC) метавонад дар соли 2060 ба 13% мерасад. Бо дарназардошти гуногунии минтақавии иқтидорҳои истеҳсолӣ дар соҳаҳои асосии саноат аз рӯи минтақаҳо (Ҷадвали 7), даҳ вилоят мавҷуд аст, ки ҳиссаи гидрогени TFEC аз нишондиҳандаи миёнаи миллӣ баландтар аст, аз ҷумла Муғулистони Дохилӣ, Фуцзян, Шандонг. ва Гуандун, ки аз захираҳои бойи офтобӣ ва хушкӣ ва оффшорӣ ва/ё талаботи сершумори саноатӣ ба гидроген ба вуҷуд омадааст.Дар сенарияи ZERO-NH, арзиши умумии сармоягузорӣ барои ноил шудан ба бетарафии карбон то соли 2060 20,63 триллион доллар ё 1,58% маҷмӯи маҷмӯи маҳсулоти дохилии (ММД) барои солҳои 2020-2060 хоҳад буд.Ба ҳисоби миёна сармоягузории иловагӣ дар асоси солона тақрибан 516 миллиард доллари ИМА дар як сол хоҳад буд.Ин натиҷа ба нақшаи коҳиш додани таъсири 15 триллион доллари амрикоии Чин то соли 2050 мувофиқ аст, ки ба ҳисоби миёна сармоягузории нави солонаи 500 миллиард доллари амрикоиро ташкил медиҳад (Ис. 22).Бо вуҷуди ин, ҷорӣ намудани вариантҳои гидрогени тоза ба системаи энергетикии Чин ва захираҳои саноатии сенарияи ZERO-H боиси коҳиши сармоягузории умумии 18,91 триллион доллари ИМА то соли 2060 ва солонасармоягузорӣ дар соли 2060 ба камтар аз 1% ММД коҳиш хоҳад ёфт (расми 2).4).Вобаста ба бахшҳои ҲТА, хароҷоти солонаи сармоягузорӣ дар онҳобахшҳо дар ZERO-NH дар як сол тақрибан 392 миллиард долларро ташкил медиҳандсенария, ки бо пешгӯии Энергия мувофиқ астКомиссияи давраи гузариш (400 миллиард доллари ИМА) (ис. 23).Аммо, агар тоза
гидроген ба системаи энергетикӣ ва захираҳои кимиёвӣ дохил карда шудааст, сенарияи ZERO-H нишон медиҳад, ки хароҷоти солонаи сармоягузорӣ дар бахшҳои HTA метавонад ба 359 миллиард доллари ИМА кам карда шавад, асосан аз ҳисоби кам кардани вобастагӣ ба CCUS ё NETs гарон.Натиҷаҳои мо нишон медиҳанд, ки истифодаи гидрогени тоза метавонад арзиши сармоягузориро 1,72 триллион доллари амрикоиро сарфа кунад ва аз талафоти 0,13% дар ММД (2020–2060) дар муқоиса бо роҳи бидуни ҳидроген то соли 2060 пешгирӣ кунад.
Расми 3 |Вуруди технология дар бахшҳои маъмулии HTA.Натиҷаҳо аз рӯи сенарияҳои BAU, NDC, ZERO-NH ва ZERO-H (2020–2060).Дар ҳар як соли марҳила, воридшавии мушаххаси технология дар бахшҳои гуногун бо сутунҳои ранга нишон дода мешавад, ки дар он ҳар як бар фоизи воридшавӣ то 100% аст (барои панҷараи пурра сояафкан).Технологияҳо минбаъд аз рӯи намудҳои гуногун тасниф карда мешаванд (дар ривоятҳо нишон дода шудаанд).CNG, гази фишурдашуда;LPG, гази моеъи нафтӣ;LNG, гази табиии моеъ;в/во, бо ё бе;ЭАФ, печи камондори электр;NSP, раванди хушки пешакии суспензияи нав;WHR, барқарорсозии гармии партовҳо.
Вақти фиристодан: 13 март-2023
