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原文鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/2/539042.shtm

記者從中國科學(xué)院廣州能源研究所（簡稱廣州能源所）獲悉，該所博士畢業(yè)生鄭勵(lì)行（現(xiàn)為研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士后，合作導(dǎo)師汪鵬研究員）作為第一作者在《工程熱物理學(xué)報(bào)》期刊上發(fā)表的《基于全生命周期評價(jià)的中國制氫路線能效、碳排放及經(jīng)濟(jì)性研究》原創(chuàng)性研究成果于近日獲評該期刊2024年優(yōu)秀論文。

證書。研究團(tuán)隊(duì)供圖

該論文深入探討了中國當(dāng)下煤氣化制氫、天然氣重整制氫、丙烷脫氫、風(fēng)電制氫及光伏制氫等重要的制氫路線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通過對“原料→制氫→氫氣”過程中大量的技術(shù)參數(shù)的搜集與對比，建立了中國關(guān)鍵制氫路線的全生命周期數(shù)據(jù)清單，使不同制氫路線能效分析具有可比性，增加了丙烷脫氫的制氫路線評估，豐富了制氫路線全生命周期評估方法。

該研究以全生命周期評價(jià)（LCA）方法，深入分析了五種制氫技術(shù)路線：煤氣化制氫、天然氣重整制氫、丙烷脫氫制氫、風(fēng)電制氫和光伏制氫。研究從能效、能量轉(zhuǎn)換效率、碳排放、成本等多維度進(jìn)行了評估。通過全面對比，研究揭示了不同制氫技術(shù)在各個(gè)指標(biāo)上的表現(xiàn)差異，尤其是在節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)性方面，為中國氫能技術(shù)選擇和政策制定提供了新的視角。

研究結(jié)果表明，不同制氫路線在能源消耗和碳排放方面存在顯著差異。若不將可再生能源視作能源投入，風(fēng)電和光伏制氫的能耗和碳排放最低，尤其是風(fēng)電制氫，其能耗僅為天然氣重整制氫的1.6%，碳排放為煤氣化制氫的1.7%。這意味著，可再生能源制氫不僅在減少碳排放方面具有重要優(yōu)勢，同時(shí)也具有顯著的節(jié)能潛力。

該研究通過對不同制氫技術(shù)的全生命周期評估，揭示了各技術(shù)路線的優(yōu)劣勢，尤其是在能源效率、碳排放和成本控制方面的差異，為政策制定者提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。研究強(qiáng)調(diào)了可再生能源制氫的長遠(yuǎn)發(fā)展?jié)摿Γm然目前其成本較高，但隨著技術(shù)突破和風(fēng)電、光伏等資源的進(jìn)一步開發(fā)，可再生能源制氫將在未來成為大規(guī)模制氫的重要方式。

該研究還明確了不同地區(qū)能源資源的差異對制氫成本的影響。研究表明，煤氣化制氫在資源豐富的地區(qū)（如內(nèi)蒙古、山東等）具有較高的經(jīng)濟(jì)性，而在能源消費(fèi)型地區(qū)（如廣東）則缺乏經(jīng)濟(jì)性，反映出區(qū)域能源結(jié)構(gòu)差異對制氫技術(shù)選擇的重要性。風(fēng)電和光伏制氫的成本受電力價(jià)格的影響較大，在資源較豐富的地區(qū)，隨著可再生能源技術(shù)的成熟和規(guī)?；瘧?yīng)用，風(fēng)電和光伏制氫有望實(shí)現(xiàn)成本下降，從而促進(jìn)其在大規(guī)模制氫中的應(yīng)用。