您在能源政策和法规方面的合作伙伴

自2015年《巴黎协定》通过以来,世界在实现碳中和方面进展迅速,日本也宣布其目标是在2050年实现碳中和和去碳化社会。建设这样一个去碳化和可持续的能源系统是世界的共同难题,而我们凭借全球网络,及时了解各国不断变化的政策、技术和经济趋势,致力为实现碳中和贡献力量。
在这个页面中,我们将从独特的视角介绍一些关于氢能最新趋势的话题。
 (请注意,以下信息是根据公共组织发布的信息整理的,但包括 HORIBA 的解释、观点和发现)。

HORIBA contributes to new technologies that will support the energy society of the future

内容


环境问题以及 HORIBA 历史以来的贡献

首先,让我们简单介绍一下 HORIBA 的历史。
自成立以来的70多年里,我们以 "高效 "和 "低排放 "为使命,通过提炼其独特和先进的 "测量 "技术,在解决空气和水污染等环境问题方面发挥了重要作用。从1957年开发日本第一台工业气体分析仪 "GA-1 "开始,我们已经将活动扩大到环境分析仪器,从而形成了今天的广泛产品系列。

我们的气体分析仪的优势在于,所有的基本技术和部件都是在内部开发和制造的,这使我们能够提高其分析性能,并迅速应对来自市场的发展问题。

在过去,空气污染是一个严重的社会问题。在1966年开始对汽车发动机的 CO 排放浓度进行规定之前,我们就已经在1965年开发了日本第一台汽车尾气分析仪 "MEXA-1"。HORIBA 优秀的气体分析技术也被应用于工厂的烟气排放方面,这是空气污染的另一个重要来源。
从那时起,我们致力于开发有助于减少环境污染,并符合相关法规的分析和测量技术。HORIBA 目前正在为开发与能源有关的新 "测量 "技术,如氢气和二氧化碳,做出广泛和全球性的贡献。

链接: 技术杂志 "Readout "第E43期 "用测量技术观察环境和社会"

 

日本第一套机动车尾气测量系统MEXA-1

日本第一套机动车尾气测量系统MEXA-1

日本第一台工业化的红外气体分析仪GA-1

日本第一台工业化的红外气体分析仪GA-1

HORIBA以 "高效率 "和 "低排放 "为环保技术的进步做出贡献。

HORIBA以 "高效率 "和 "低排放 "为环保技术的进步做出贡献。


迈向脱碳社会的全球运动

随着各国纷纷宣布到2050年实现碳中和,在北欧,废除内燃机汽车的运动正逐渐升温。 在北美,加利福尼亚州等州将在2035年之前取消内燃机汽车的使用,中国在2020年9月宣布,到2035年只销售电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车。 英国政府也宣布,将把目标从2040年提高到2030年(混合动力汽车2035年)。  

国际能源署(IEA)发布的《2020年世界能源展望》(WEO 2020)有助于了解这一背景。 该报告包括了一个新的2050年净零排放(NZE2050)情景,该情景大幅修正了对2019年电动汽车普及率的预测,假设到2030年乘用车至少有50%的电动汽车,卡车至少有30%的电动汽车。 特别是,燃料电池汽车(FCEV)将占卡车的一半以上,其扩散速度将比此前预测的快近10倍。 世界各国正在努力实现脱碳社会。  

参考链接 : IEA 《 2020年世界能源展望》和报告摘录《到2050年实现净零排放》


基于可再生能源比例的各国储氢需求

在国际能源署的 "2019年世界能源展望(WEO)"中,欧洲的氢能战略定位为 "走向碳中和,首先需提高能源效率,然后扩大可再生能源的使用,并在电气化和其他措施难以实现的领域应用氢能"。高度波动的可再生能源不仅需要扩大规模,而且还需要有效地使用,以节省能源和吸收波动。

IEA在2024年的预测中,根据每个国家的可再生能源渗透率,将工作分为六个级别。日本被置于 "第二低级别的'对电力系统的轻微影响'",并且暂时不会达到 "第六级别的'跨季节或跨年度的过剩或短缺'",因此相信对可再生能源的储氢需求还不会增加。另一方面,可再生能源比例较高的欧洲国家将面临建立电解和储氢技术的迫切需求,作为调节电力的手段。
因此,日本和欧洲国家的氢气/能源的技术战略是不同的,这取决于可再生能源的比例。

参考链接:国际能源署,"2019年电力系统转型的现状"。


电解制氢(绿氢)的期望

《2020年世界能源展望》(WEO)强调,需要平衡经济增长与 COVID-19 疫情后的复苏情况。 它特别指出,如果不加速对可再生能源的投资,经济复苏将会大大推迟,特别是发展中国家的生活质量将会长期下降,因此强调环境和经济合作投资的重要性。  

国际可再生能源机构(IRENA)的报告 “绿氢成本降低”,还提到了利用可再生能源生产绿氢的电解水设备的挑战。  

通过扩大电解厂规模(从1mw 扩大到 20mw ),可以将目前比灰氢(化石燃料氢)高出3倍以上的绿氢(可再生能源氢)的生产成本降低到1/3。 在电解方法方面,聚合物电解质膜( PEM )电解水,由于其快速启动和关闭,在转化效率和灵活性(功率调节方法)方面都比碱性水电解有优势,即将商业化。  

此外,固体氧化物( SO )系统由于存在电极降解和高温密封等问题,目前仍处于研发阶段,特别是在日本,该系统正在进行技术开发。 然而,据报道,由于它的高转化效率和直接从水蒸气和二氧化碳生产合成气的能力,可以用于如CO2捕获、利用、存储(CCUS)和各种、合成燃料生产等应用。  

IRENA 报告作为一份技术手册,提供了从单元到系统级别的技术问题的详细解释,也是非常有用的。  

参考链接: IEA,《2020年世界能源展望》和 IRENA,《绿氢成本降低》 


日本政府政策:绿色增长战略和DX

2020年10月,日本宣布要实现 "2050年碳中和",并制定了到2050年将其整体温室气体排放降至零的目标。这一目标与之前的政府政策相比,是一个重大的进步。因而更需要加快当前的举措:如能源产业的结构转型和通过大胆投资进行创新。为此,日本政府已经宣布了2020年底的两项主要政策。一个是 "到2050年实现碳中和的绿色增长战略",另一个是 "加速数字转型(DX)"。值得注意的是,这两项政策都有望形成未来的政府政策。

《绿色增长战略》将碳中和社会设想为电气化社会,并强调需要一个强大的数字基础设施来有效地 "创造"、"储存 "和 "使用 "电力和电池。为了实现这一目标,10年内2万亿日元的 "绿色创新基金 "将被用作跳板,促使私营公司投资于研发工作和设备,从而鼓励雄心勃勃的创新。

能源政策,例如可再生能源在电力供应结构中的比例,因每个国家的情况不同而不同。例如,计划通过管道输送氢气的德国和计划通过船舶从澳大利亚输送褐煤氢气的日本,不可能走同一条路。由于我们能够降低氢气成本的程度是有限的,因此我们需要重新引入大约10年前大幅提高家用空调性能的 "顶级运行系统"(节能法),并通过私营部门的主动性开发技术以提高效率,同时通过氢气涡轮机发电创造对氢气的需求。看来,日本的一个选择是推进先进技术的开发及其出口。

参考链接:经济产业省 "通过在2050年实现碳中和的绿色增长战略 "的制定,NEDO "绿色创新基金项目的基本政策 "的制定,以及经济产业省的 "顶级运行系统项目"。


碳排放交易的努力

以二氧化碳和氢气为原料合成 "合成燃料 "和化学产品的技术主要在欧洲和日本取得进展。除了解决这些合成技术的技术问题外,还迫切需要设计一个称为 "碳定价 "的排放交易系统。
碳定价是一种通过对高排放的化石燃料收费或征税来鼓励减排的措施。在欧洲,碳交易的价格目前为每吨5000日元,已经达到了可以作为商业的水平,而日本的价格仍在300日元左右。

在日本,排放量的计算目前还不规范,交易的价值也很模糊,日本似乎还没有为国际交易做好准备。对于企业来说,为了声明他们的产品是碳中和的,有必要确定合成燃料的过程,二氧化碳的排放源,以及确定供应链中企业的相互关系。为此,已经发布了相关的措施指南,如与ISO14064-1等国际标准的一致性,以及国内和行业组织制定的环境特征评估方法的国际标准化。目前,由日本政府主导的关于设计碳价格体系的讨论已经认真开始。

相关链接:METI『世界全体でのカーボンニュートラル実現のための経済の手法等のあり方に関する研究会』。(仅日语)


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