氢能是公认的清洁动力，作为低碳和零碳动力正在锋芒毕露，作为一种二次动力，它是经过必定的办法运用其它动力制取的，而不像煤、石油、天然气能够直接挖掘。

  现在，学术界依据制氢进程的不同，将氢气划分为灰氢、蓝氢、绿氢。氢能制取首要有以下几种办法：技能研制：电解水制氢、煤制氢气+CCUS、工业副产制氢。

  蓝氢指由化石动力制取氢气，并运用碳捕集与封存技能（CCUS），将排放的温室气体捕集封存。耦合CCUS，意味着现有存量项目的煤制氢将由“灰”变“蓝”。

  绿氢指由核能、可再生动力经过电解水等手法制取氢气，制氢进程不排放温室气体。

  煤制氢也称为煤炭气化制氢气（H2），由煤蒸汽转化制煤气、煤气净化、煤气改换、变压吸附（PSA）和提纯氢气（H2）几部分组成，煤炭或许焦炭在高温下与水蒸汽发生反响，生成首要含有氢气（H2）、一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）的煤气，煤气再经过降温、除尘和脱硫后，与水蒸汽混合进行改换反响，大部分一氧化碳转化为氢气（H2）和二氧化碳（CO2），成为改换气，然后，改换气经过变压吸附（PSA）进程，得到高纯度的氢气（H2）。其反响方程式为：

  现有制氢设备加装CCUS（碳捕集运用与封存）是削减排放和扩展低排放氢供给的要害举动。在煤炭资源丰富和具有二氧化碳封存条件区域，CCUS还可为新增制氢产能供给可行的、具有本钱效益的挑选。

  工业副产制制氢便是将富含氢气的工业尾气作为质料，首要选用变压吸附法（PSA法），收回提纯制氢。办法首要包含氯碱副产制氢、焦炉煤气制氢以及包含丙烷脱氢与乙烷裂解副产氢在内的轻烃裂解制氢三大类。工业副产氢仍归于灰氢，但相较于化石燃料制氢，它既能进步资源运用功率和经济效益，又能在必定程度上下降大气污染，改进环境。

  这儿侧重解释一下焦炉煤气制氢的原理：无烟煤或焦炭作为质料与水蒸气在高温下反响，得到水煤气（C+H2O→CO+H2）。净化后，经过催化剂将其与水蒸气混合CO转化成CO2（CO+H2O→CO2+H2），含氢量在80%以上的气体能够压入水中溶解CO2，然后经过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液去除残留物CO。

  电解水制氢得到的是绿氢，进程中没有温室气体排放，是未来干流制氢技能。电解水制氢是运用电流分化水分子来制作氢气，产品纯度可达99.99%，且出产进程无污染物发生。电解水制氢技能干流的为碱性电解水制氢（OH-）。其电解池首要由电解液、电极、隔阂、电解池构成。在外加电源效果下，电解液中的OH–附着在阳极催化层，OH-经催化后失掉电子成为水和O2，自由电子经过外接电路到阴极；阴极催化层的水分子与电子结合，生成氢气和OH-[1]。其公式如下图所示：

  在中电控股（股票代码：00002）的可继续陈述[2]中有发表中电控股（股票代码：00002）与通用电气签署协作备忘录，一起为龙鼓滩发电厂的燃气发电设备拟定减碳路线图，并讨论运用氢气等低碳燃料的可行性。绿色氢气在电解进程中发生，透过运用可再生动力将水分化成其化学组成元素，进程中不会排放温室气体。该技能在亚太区尽管仍处于起步阶段，但开展脚步正在加速。

  电能实业（股票代码：00006）的可继续陈述[3]中也说到在2021年，AGIG的Hydrogen Park South Australia（HyP SA）设备完工投产，设有澳洲最大的电解槽，并成为首个透过现有配气网络为客户供给可再生氢气的设备。HyP SA坐落阿德莱德市区，设备内的1.25兆瓦电解槽运用可再生电力将水分化成氢气和氧气，然后出产可再生氢气。可再生氢气以不超越5%的份额与天然气混合，并透过现有的天然气网络供给给约700户居民。这个项目有助削减当地配气网络的碳含量，为日后更大起伏的碳减排奠定根底，AGIG的方针在2030年前，旗下一切配气网络皆含有以体积核算10%的可再生气体。

  港灯（股票代码：02638）也同理，其可继续开展陈述[4]就发表其港灯工程建造科正讨论南丫发电厂扩建部分的燃气发电机组改用氢气燃料运转的可行性，计划在中期可先运用不同份额的天然气与氢气混合燃料，再逐渐过渡至100%氢气燃料的长远方针。

  在国外，英国的SSE公司（股票代码：SSEZF）的可继续开展陈述[5]发表其主张树立在英国树立二氧化碳运送和贮存网络和低碳氢价值链的结构，并有或许开展为由氢贮存支撑的100%氢燃料发电。

  美国的Duke Energy公司（股票代码：DUK）的可继续陈述[6]说到其脱碳天然气的供给，将是使咱们的天然气事务向净零客户碳排放过渡的要害。这种完成净零的潜在途径依赖于很多可再生天然气和潜在的其他低碳和零碳燃料，如氢。可再生天然气能够是组成天然气，经过电分化水分子发生氢气，然后经过增加二氧化碳使氢气“甲烷化”而发生的。假如氢气是用可再生动力制作的，而二氧化碳是从其他排放源（如发电厂的烟囱）中捕获，那么组成天然气被认为是“可再生”的。

  核能也称原子能，是原子核结构发生变化时开释出来的巨大能量，包含裂变能和聚变能两种首要方法。现在核能发电运用的是裂变能。以压水堆核电站为例，核燃料在反响堆中经过核裂变发生的热量加热一回路高压水，一回路水经过蒸汽发生器加热二回路水使之变为蒸汽。蒸汽经过管路进入汽轮机，推进汽轮发电机发电。整个进程的能量转化是由核能转化为热能，热能转化为机械能，机械能再转化为电[7]。

  现在各国一般都会有专门的核电厂，如我国的秦山核电厂，红沿河核电厂，加拿大的布鲁斯核电厂，日本的柏崎核电厂，法国的格拉弗林核电厂等等运用核能发电。

  电力企业纷繁加大其在新式电力体系建造范畴的科技立异投入，投建项目类型首要分为科技与数字化两类。

  科技类项目聚集杂乱大电网安全安稳运转和操控、大容量风电、高效光伏、大容量储能以及低本钱CCUS等技能立异；

  数字化类项目掩盖电力企业出产、运营及服务全域，聚集在“大云数物移智”技能与电力科学技能的深化结合[8]。

  电能实业（股票代码：00006）的可继续开展陈述就发表了跟着更多可再生动力接驳至电网，把握一切电压的精确数据及猜测东西有助电能实业（股票代码：00006）预先规划，并作出策略性出资，然后更有用地办理电网，并衔接更多低碳技能，例如电动车充电器及热泵等。

  电能实业英国电力网络事务的Envision项目运用软件开发机器学习东西，透过模仿电力需求，用以剖析电力透过电网流向高需求用电区域的办法及时段。Envision是进步电网灵活性及构建才智电网的重点项目，令衔接环保动力的作业更方便快捷和相宜。估计到2028年，Envision项目将能开释近70兆瓦的发电容量，相当于供给1,400个新的电动车快速充电器。

  港灯（股票代码：02638）的可继续开展陈述就说到在2021年，港灯（股票代码：02638）将人工智能使用到更多项目，例如港灯（股票代码：02638）中心的「从头校验」研讨和南丫发电厂燃气机组的负载经济调度。能耗模仿是「从头校验」其间一个重要部分，能预先评价不同的节能时机。

  在港灯（股票代码：02638）中心的「从头校验」研讨中，咱们透过名为「XGBoost」的机器学习算法，运用人工智能模型模仿港灯（股票代码：02638）中心的水冷式空调体系，在不同冷却水供水温度下的动力广泛运用人工智能耗费状况，然后设定最佳冷却水供水温度。为合作「由煤转气」而进一步改进咱们的体系运营，咱们运用人工智能研制出一个内部自动化程序，以加强南丫发电厂燃气机组的运转机制。这个程序能有用下降燃煤耗费量和进步燃气发电份额，有助削减碳排放，一起可敷衍不同的体系性需求。

  印度的TATA POWER（股票代码：17550）的可继续陈述[9]就说到ESCO是TATA POWER的360度智能动力解决方案，设想将集成动力作为一种服务（EaaS）。这是一个针对大型工业和商业客户的企业级解决方案，协助他们承受电力办理方面的数字化。ESCO的布置协助他们监测他们的动力运用和节约，并随后经过下降动力耗费来削减碳脚印。

  燃气轮机联合循环（combined-cycle gas turbine，CCGT）是指将燃气轮机和蒸汽轮机组合起来的一种发电办法，首要由燃气轮机（压气机、焚烧室、透平、操控体系和辅佐体系）、余热锅炉、蒸汽轮机三部分构成。压气机吸入空气压缩后送入焚烧室内，使燃料（油或天然气）焚烧发生高温高压燃气，进入燃气轮机胀大做功发电，再将燃气轮机排出的气体引进锅炉（余热锅炉），作为锅炉的热源，运用锅炉发生的蒸汽进入蒸汽轮机再发电。这样就形成了燃气轮机和蒸汽轮机一起作为原动机的联合循环发电体系。

  中电控股（股票代码：00002）的可继续陈述中就有项目运用了此项技能。在香港，中电继第一台550兆瓦联合循环燃气涡轮机组于2020年投产后，正在龙鼓滩发电厂兴修第二台相同技能的机组。两台新机组D1和D2将对下降香港电力供给的碳强度发挥重要效果，并在中电逐渐筛选青山发电厂A厂的剩下燃煤发电容量的一起，坚持供电牢靠度。D1机组选用先进的联合循环燃气涡轮技能，发电功率约为60% ，远高于龙鼓滩发电厂现在运转中的其他八台燃气机组。与燃煤发电比较，D1机组每年可削减约100万吨碳排放，相当于栽培超越4,200万棵树木。跟着未来有零碳氢气供给，中电期望以此作为D1和D2机组的燃料，进一步下降碳排放。

  变压器自己的运转损耗，其间99%首要以热能的方法丢失。能够经过建造变压器余热收回运用体系，综合运用换热器、热泵机组和热电发电机。完成变压器余热资源高效收回运用。

  SSE（股票代码：SSEZF）的可继续陈述中就发表了这一技能的详细使用：2021年9月，SSE分布式动力公司与国家电网协作了一个立异项目，该项目旨在使热网络脱碳，从变压器中获取余热，为家庭和企业发生热水和空间供暖。当使用于风能或太阳能发电场100%可再生电力服务的变压器时，该技能供给了一条净零热的途径。据估计，与传统的天然气导向体系比较，热收回项目开始将削减热网络碳排放量的40%以上。假如经过英格兰和威尔士的国家电网变压器网络推行，经过SSE（股票代码：SSEZF）分布式动力公司的热网络运用这些余热服务于该区域的乡镇和城市，该热收回项目每年或许节约数百万吨二氧化碳。因为变压器的方位，它们有潜力成为有价值的社区财物，将变压器变成社区“锅炉”，为当地的热网络供给低碳乃至零碳代替化石燃料动力热源，如燃气锅炉。

  看起来，头部电力企业脱碳的技能途径还真不少，期望这些立异实用技能能为整个电力行业的气候转型供给一些有用的参阅，也主张各个电力企业在自己的ESG陈述中发表更多实践选用的转型技能途径，以便向包含出资者在内的各个利益相关方传递自己在气候举动方面的实践举动与效果。

  [1]程文姬,赵磊,郗航等.“十四五”规划下氢能方针与电解水制氢研讨[J].热力发电,2022,51(11):181-188.

  原标题：《第二篇：从8家国内外电力头部企业ESG陈述看实用化脱碳转型技能途径》

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