什么是化石燃料制氢？
目前，化石燃料制氢是全球主要的制氢方式，约占全球氢气供应总量的95%。主要工艺包括：蒸汽甲烷重整（SMR），即在高温下利用天然气与蒸汽反应生成氢气和二氧化碳；煤气化，即利用煤与氧气和蒸汽反应生成合成气（氢气和一氧化碳），再进行后续加工；以及重油或石脑油的部分氧化。当生成的氢气在反应过程中向大气中排放二氧化碳时，被称为“灰氢”；而当二氧化碳通过碳捕获与封存（CCS）技术被捕获并储存时，则被称为“蓝氢”。中国是世界上最大的制氢国家，由于煤炭资源丰富且天然气价格相对较高，煤气化是其主要的制氢方式。
关于化石燃料制氢的5个关键问题
氢气的颜色分类反映了其生产方法和相关的碳排放。灰色氢气由化石燃料（通常是天然气经蒸汽甲烷重整（SMR）或煤炭经气化）制成，会向大气中排放二氧化碳——这是目前全球主要的氢气生产方法。蓝色氢气使用相同的化石燃料工艺，但通过碳捕获与封存（CCS）技术捕获并储存二氧化碳，从而显著降低生命周期排放。绿色氢气由可再生电力驱动的水电解制取，生命周期排放接近于零。青色氢气由甲烷热解制取，是一种新兴的氢气类型，产生的是固体碳而不是二氧化碳。
煤气化在中国氢气生产中占据主导地位的原因有几个：中国拥有丰富的国内煤炭储量，煤炭比进口天然气成本更低；煤气化技术在中国化工行业已经相当成熟；大型煤化工企业已开始生产氢气，作为氨、甲醇和合成燃料生产的中间产品。然而，煤制氢的碳排放强度在所有制氢方法中最高，若不采用碳捕获与封存（CCS）技术，则无法实现中国的碳中和目标。从煤制氢向绿色制氢的转型是中国氢能经济发展的核心挑战。
蒸汽甲烷重整（SMR）制氢（不采用CCS技术）每生产1公斤氢气会产生约9-12公斤二氧化碳。煤气化制氢每生产1公斤氢气会产生约19-25公斤二氧化碳，约为SMR的两倍，这是由于煤炭的碳氢比更高。相比之下，利用可再生电力驱动的水电解制取绿色氢气，其全生命周期碳排放量低于每公斤氢气1公斤二氧化碳。采用CCS技术的蓝色氢气可以将SMR的碳排放量降低85-90%，降至每公斤氢气约1-2公斤二氧化碳。
短期内，采用CCS技术的蓝氢能够以低于绿氢的成本提供低碳氢，尤其是在天然气资源丰富且具备合适地质二氧化碳封存条件的地区。其经济效益取决于天然气价格、CCS的资本和运营成本，以及碳价格或相关监管激励措施。在中国，由于涉及的二氧化碳量较大，采用CCS技术的煤气化制蓝氢成本高于天然气资源丰富的地区，但目前已在产煤省份开展试点项目。随着碳定价机制的加强和绿氢成本的下降，蓝氢的经济效益预计将会降低。
中国的氢能发展规划设想逐步从化石燃料制氢过渡到绿氢制氢，短期内灰氢仍将占据主导地位，而绿氢的规模将逐步扩大。该计划的目标是到2025年实现10万至20万吨绿色氢气的产量，到2030年增至数百万吨。煤气化制氢在煤炭资源丰富的内陆地区仍将是重要的工业原料来源，而拥有更丰富可再生资源的沿海地区则会更快地过渡到绿色氢气。在碳排放受限的环境下，对现有煤气化装置进行碳捕获与封存（CCS）改造可以延长其运行寿命。
关键要点
目前，化石燃料制氢——尤其是中国的煤气化制氢——成本最低，但碳排放强度最高。向蓝氢（采用碳捕获与封存技术）乃至最终的绿氢（电解制氢）转型，是中国氢能经济和碳中和战略的核心。在上海国际电力展（EP Shanghai）旗下 上海氢能展(HE Shanghai )聚焦这一转型，展出传统制氢设备以及将重塑行业的新兴绿氢技术。
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