报告| IEA：低碳燃料在电力行业清洁能源转型中的作用（附下载）

2021 年 10 月，国际能源署（IEA）发布《低碳燃料在电力行业清洁能源转型中的作用》（The Role of Low-Carbon Fuels in the Clean Energy Transitions of the Power Sector）报告。

《低碳燃料在电力行业清洁能源转型中的作用》

https://www.iea.org/reports/the-role-of-low-carbon-fuels-in-the-clean-energy-transitions-of-the-power-sector

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世界各国政府都面临着确保电力安全和满足日益增长的用电量且同时减少碳排放的挑战。可再生能源的显著增加以及终端能源需求的电气化等在清洁能源转型中发挥着核心作用。然而，由于太阳能光伏和风能所具有的波动特性，维持一个安全和脱碳的电力领域，需要比目前规模大得多的其他灵活性资源。其中包括低碳可调度发电厂、储能、需求侧响应和传输系统的扩展等等。这些技术的可用性以及成本则取决于当地资源条件、社会接受度和各项政策。

在化石燃料发电厂中采用燃烧大量低碳氢和氨的方式，有望为各国提供了一种额外的方法使电力行业实现脱碳，同时保持现有发电厂的原有服务不变。这方面的技术发展非常迅速。一些小型发电厂已成功实现高达 20% 的氨和超过 90% 的氢的混合燃烧（Co-firing），业界正在开发具有更高共燃率的更大规模的测试项目。

报告认为，在电力行业使用大量低碳氢和氨将有助于建立起供应链并通过规模经济和技术改进实现降低成本，从而补充和推动在类似长途运输和工业等难以脱碳的行业中使用低碳燃料。

报告要点

• 报告认为，在化石燃料发电厂中使用低碳氢和氨可以发挥重要作用，有助于确保清洁能源转型中的电力安全；

• 电力行业低碳燃料的价值则取决于系统环境和区域条件等；

• 而低碳燃料的生产成本还必须进一步降低；

• 同时，在比较使用不同来源低碳燃料的成本时，必须考虑完整的价值链，包括运输和储存；

• 并保证在化石燃料发电厂中使用低碳燃料时，必须能导致显著和可衡量的生命周期排放减少；

• 此外，低碳燃料供应路线的多功能组合，将有助于增强供应的多样化和安全性，同时有助于成本的可预测性；

• 因此，需要一系列政策来弥补成本差距，并促进使系统价值最大化的用途。

• 报告认为，到 2030 年发展低碳燃料市场及其供应链，有望为许多国家和经济领域创造重要的机遇。
  

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报告章节主要内容和部分图表：

2019年至2040年，SDS情景下可调度化石燃料容量和排放密度变化情况

按燃料划分的全球可调度容量，2019 年

在STEPS和SDS情景下，2040年分国家和地区的可调度容量与可变可再生能源VRE的对比分布情况

目前在燃气轮机中混合燃烧氢气的一些项目情况，正在进行的有欧洲5个地方的测试项目，另外一些发展中的项目分布在荷兰、日本、澳大利亚和美国等国家。GE在多个国家有25个燃气轮机运行50%掺氢的项目。

Hekina热电站示意图，计划于2024年进行首次大规模混合燃烧试验，掺入20%的氨气

CCUS应用在低碳电力价值链的不同环节的比较。图左，从燃料转化厂的浓缩气体中捕获 CO2，然后将脱碳燃料运送到发电厂。图右，从发电厂的稀释烟气中捕获 CO2，然后运输和储存二氧化碳。

氢能生产来源，带CCUS的天然气占59%，煤炭站19%。

火力发电厂低碳燃料生产和使用的价值链

智利塔尔塔尔地区 2030 年混合风能/太阳能光伏发电的电解氨指示性平准化成本

两个不同情景下在日本掺氢的能源价值和LCOE

2030 年季风季节低净负荷日和秋季高净负荷日的可持续发展情景（SDS）中的发电模式

CWEA

来源：国际能源署IEA

https://www.iea.org/reports/the-role-of-low-carbon-fuels-in-the-clean-energy-transitions-of-the-power-sector

执行摘要：https://www.iea.org/reports/the-role-of-low-carbon-fuels-in-the-clean-energy-transitions-of-the-power-sector/executive-summary

报告下载：https://iea.blob.core.windows.net/assets/9ac8f717-50ac-4a43-a9fe-c43e05b72a0b/Theroleoflow-carbonfuelsinthecleanenergytransitionsofthepowersector.pdf

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