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本書共分9章。第1章分析我國重點(diǎn)行業(yè)的脫碳途徑、電-氫-碳協(xié)同發(fā)展的主要特征、綠氫作為綠電必要補(bǔ)充的重要作用,以及碳中和過程中綠電和綠氫的潛在需求。第2章提出電-氫-碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)思路與模式,分析電、氫、碳三者內(nèi)在關(guān)聯(lián)。第3章分析電制氫負(fù)荷波動對新能源的適應(yīng)能力和調(diào)節(jié)能力,權(quán)衡制氫設(shè)備運(yùn)行工況與電-氫協(xié)同開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益,優(yōu)化風(fēng)/光配比、電/氫配比和儲能加裝需求,研究綠電與綠氫生產(chǎn)協(xié)同的模式。第4章分析綠電制氫疊加制氨環(huán)節(jié),對新能源波動的適應(yīng)能力和調(diào)節(jié)能力,以及對儲能、儲氫配置需求及其經(jīng)濟(jì)性的影響,研究綠電與綠氨生產(chǎn)協(xié)同的模式。第5章分析綠電制氫疊加制甲醇環(huán)節(jié),對新能源波動的適應(yīng)能力和調(diào)節(jié)能力,以及對儲能、儲氫配置需求及其經(jīng)濟(jì)性的影響,同時分析火電加裝CCS提供碳源的電-氫/氨-碳協(xié)同可行性,研究綠電與綠醇生產(chǎn)協(xié)同的模式。第6章分析綠電、綠氫、綠氨及綠醇產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步延伸,參與其他產(chǎn)業(yè)清潔發(fā)展的可行性,尤其是在冶金（電解鋁、電爐煉鋼、氫煉鋼）、化工等高載能行業(yè)中的應(yīng)用方式及發(fā)展前景。第7章以中國北部為典型案例,分析電-氫-碳協(xié)同發(fā)展應(yīng)用潛力、新能源基地開發(fā)需求及產(chǎn)業(yè)聯(lián)動效益,展望全球推廣應(yīng)用前景。第8章針對電-氫-碳產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,提出相應(yīng)的政策及市場機(jī)制建議。第9章總結(jié)主要研究結(jié)論。

實(shí)現(xiàn)全球碳中和的宏偉目標(biāo)，核心是推動能源轉(zhuǎn)型，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系，關(guān)鍵是加速新能源大規(guī)模布局與高質(zhì)量發(fā)展，目前全球已進(jìn)入新能源倍增式快速發(fā)展新階段。新能源集約化基地化開發(fā)具有規(guī)模大、見效快等顯著優(yōu)勢，將發(fā)揮更大作用。隨著新能源開發(fā)不斷向沙漠、戈壁、荒漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)深入，大型新能源基地并網(wǎng)、送出、消納等方面的挑戰(zhàn)日益突出，亟需通過關(guān)鍵技術(shù)和開發(fā)模式創(chuàng)新，以及政策和市場機(jī)制綜合發(fā)力，妥善配置靈活調(diào)節(jié)資源，保障能源電力安全可靠供應(yīng)和新能源充分消納。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織以推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、加快全球新能源高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，針對偏遠(yuǎn)、水電資源不足地區(qū)的新能源基地大規(guī)模開發(fā)利用面臨的問題與挑戰(zhàn)，結(jié)合碳中和過程中綠電、綠氫與其他產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動發(fā)展，提出了電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)思路與開發(fā)模式。一方面充分利用綠電規(guī)�；茪洌ò�/醇）的負(fù)荷靈活性，配套儲電/儲氫（氨）、氫（氨）發(fā)電以及火電富氧燃燒、摻氫（氨）發(fā)電，為新能源基地提供全時間尺度零碳/低碳靈活調(diào)節(jié)資源，提高基地發(fā)電出力穩(wěn)定性和可控性，保障電力安全可靠供應(yīng)。另一方面利用氫的能源、原料、介質(zhì)三重屬性，通過綠電綠氫就地與外送消納并舉、上下游產(chǎn)業(yè)共同發(fā)力，推動綠電、綠氫在傳統(tǒng)冶金、化工等高載能、高碳排放產(chǎn)業(yè)和新興氫基化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，大幅提高新能源消納能力。通過統(tǒng)籌能源和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動清潔能源在生產(chǎn)側(cè)、消費(fèi)側(cè)的雙重替代，促進(jìn)綠色新興產(chǎn)業(yè)和綠色生產(chǎn)力發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。本書共7章，由劉澤洪總體策劃、組織編寫及統(tǒng)稿。第1章從宏觀角度闡述電氫碳協(xié)同發(fā)展的必要性，由劉澤洪、孟婧、馮驊等編寫。第2章分析提出電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)思路，由劉澤洪、梁才浩、倪煜等編寫。第3章分析電氫碳協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，由侯金鳴、張瑾軒、孟婧、張赟、文亞等編寫。第4章對電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)模式進(jìn)行生產(chǎn)模擬仿真分析，對不同時期的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析展望，由劉澤洪、孟婧、張瑾軒、張澤棟等編寫。第5章以中國北部地區(qū)以及海灣國家、北非地區(qū)、中南美洲、大洋洲的典型國家為例，分析電氫碳協(xié)同發(fā)展模式的應(yīng)用前景，由孟婧、余瀟瀟、汪洋子、高超等編寫。第6章分析提出相關(guān)政策及市場機(jī)制建議，由岳鋒利、李榮等編寫。第7章為結(jié)語，由宋福龍、劉懷遠(yuǎn)等編寫。本書在成稿過程中，得到了全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織伍萱、李寶森、周原冰、陳葛松、李雋、張義斌、肖晉宇、管秀鵬等的大力支持，在此一并感謝。受數(shù)據(jù)資料和研究編寫時間所限，內(nèi)容難免存在不足，歡迎讀者批評指正。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織（簡稱合作組織）,是由致力于推動世界能源可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)企業(yè)、組織、機(jī)構(gòu)和個人等自愿組成的國際組織。注冊地設(shè)在北京。合作組織的宗旨是推動構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),以清潔和綠色方式滿足全球電力需求,推動實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國人人享有可持續(xù)能源和應(yīng)對氣候變化目標(biāo),服務(wù)人類社會可持續(xù)發(fā)展。合作組織將積極推廣全球能源互聯(lián)網(wǎng)理念,組織制定全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,開展聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新、重大問題研究和國際交流合作,推動工程項(xiàng)目實(shí)施,提供咨詢服務(wù),引領(lǐng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

前言

1 電氫碳協(xié)同發(fā)展是實(shí)現(xiàn)碳中和的必然要求 1
1.1　碳中和與新型能源體系 2
1.2　碳中和對綠電和綠氫的需求 7
1.3　電氫碳協(xié)同發(fā)展的必要性 10

2 電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)思路 15
2.1　大力開發(fā)新能源基地 16
2.2　差異化新能源基地開發(fā) 20
2.3 電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)思路 23

3 電氫碳協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 27
3.1　電制氫技術(shù) 28
3.2　電制氨技術(shù) 36
3.3　電制甲醇技術(shù) 45
3.4　富氧燃燒碳捕集技術(shù) 51
3.5　綠電及綠氫在高載能產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 55

4 電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)模式分析 63
4.1　電氫碳協(xié)同的新能源基地開發(fā)模式 64
4.2　研究模型與數(shù)據(jù)基礎(chǔ) 66
4.3　外送電力模式 71
4.4 生產(chǎn)綠色氫基產(chǎn)品模式 73
4.5　外送電力及生產(chǎn)氫基產(chǎn)品并舉模式 82
4.6　敏感性分析 92
4.7 應(yīng)用路徑 97

5 全球重點(diǎn)地區(qū)應(yīng)用展望 101
5.1　中國北部地區(qū) 102
5.2　海灣國家 111
5.3 北非地區(qū) 120
5.4　中南美洲 129
5.5　澳大利亞 136

6 相關(guān)政策與市場機(jī)制 147
6.1　相關(guān)政策 148
6.2　市場機(jī)制 151

7 結(jié)語 155