原文信息
Techno-economic assessment of different clean hydrogen development pathways across industries in China
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030626192402628X
Highlights
(1) 评估了不同行业清洁氢能发展路径的技术经济情况。
(2) 采用S型增长曲线模拟可能的清洁氢供给途径。
(3) 绿色氢主导路径和蓝色氢主导路径具有相似的减缓潜力。
(4) 以绿色氢为主的情景比以蓝色氢为主的情景可节省1155亿美元。
(5) 2050年后甲醇、氨和炼油行业的减排成本可能为负值。
Research gap
使用S型增长曲线模拟蓝氢和绿氢共同发展的清洁氢供应路径，扩展清洁氢应用的供给端评估。
构建包含供给和需求的自下而上模型，评估在不同清洁氢发展路径下不同工业行业的清洁氢应用的技术经济表现，并进行对比，为各行业脱碳提供针对性支持。
Abstract
Clean hydrogen, including green and blue hydrogen, presents a promising option to decarbonize hard-to-abate (HTA) industries. However, the focus on the diffusion pathways for blue and green hydrogen and cross-sector comparisons is limited. Therefore, a bottom-up techno-economic assessment model is established for four Chinese HTA industries that consider hydrogen demand and supply sides. An S-shaped growth curve is used to simulate the possible clean hydrogen supply paths with various blue and green hydrogen mix structures. Two pathway scenarios with different mixtures of clean hydrogen are developed. Despite similar mitigation potential, the green hydrogen-dominant pathway exhibits superior economic performance than the blue hydrogen-dominant pathway. It saves $115.5 billion compared to the blue hydrogen-dominant scenario and incurs only an additional $73.7 billion in total costs compared to a traditional technology pathway. Clean hydrogen utilization in the iron and steel industry requires significant technology investments from both the supply and demand sides. In contrast, the methanol, ammonia, and oil refining industries primarily incur hydrogen supply costs, with minimal demand-side investment needs, leading to greater mid- to long-term economic advantages and lower mitigation costs as technology advances. These comprehensive and dynamic comparisons of techno-economic performance aid in industry-specific policy-making.
Keywords
Clean hydrogen
Hydrogen pathway
Hard-to-abate industries
Techno-economic assessment
Bottom-up model
Graphics
图1 图形摘要
图2 工业部门氢能利用的自上而下模型框架
图3 不同情景下的蓝氢和绿氢发展路径
图4 清洁氢的总需求（a）和减排效应（b）
图5 2022-2060年三种情景的累积成本变化 (a.总成本变化；b.从TP到LG，再到HG，按四个行业划分的总成本变化；c-f四个行业成本变化)
图6 两种情景下2022-2060年不同清洁制氢技术的成本趋势
图7 不同清洁氢路径下四个难以减排行业的减排成本
团队介绍
本研究由中国人民大学生态环境学院和哈尔滨工业大学（深圳）经济管理学院的研究人员共同完成。
【通讯作者】刘俊伶，博士，哈尔滨工业大学（深圳）经济管理学院副教授，深圳市后备级人才。长期从事能源与气候变化相关的研究工作，涉及能源环境经济系统建模和分析、国家和城市层面能源和低碳发展战略研究。出版学术著作1本，累积发表论文20余篇，获黑龙江省社会科学优秀成果奖专著佳作奖、深圳市第十届哲学社会科学优秀成果新人奖。
【第一作者】王克，博士，中国人民大学生态环境学院副教授。现带领团队主要从事能源环境经济模型构建与政策模拟、全球气候治理体制与多边气候谈判进程经济分析、低碳技术发展战略等相关研究，作为主要作者出版著作5部，在Applied Energy, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Journal of Cleaner Production, Energy Policy, 中国软科学，中国环境科学等国内外核心期刊发表论文60余篇。
关于Applied Energy
本期小编：朱莲峰；审核人：周佛金
《Applied Energy》是世界能源领域著名学术期刊，在全球出版巨头爱思唯尔 (Elsevier) 旗下，1975年创刊，影响因子10.1，CiteScore 21.2，本刊旨在为清洁能源转换技术、能源过程和系统优化、能源效率、智慧能源、环境污染物及温室气体减排、能源与其他学科交叉融合、以及能源可持续发展等领域提供交流分享和合作的平台。开源（Open Access）姊妹新刊《Advances in Applied Energy》影响因子13.0，CiteScore 23.9。全部论文可以免费下载。在《Applied Energy》的成功经验基础上，致力于发表应用能源领域顶尖科研成果，并为广大科研人员提供一个快速权威的学术交流和发表平台，欢迎关注！
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