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氢能产业链方案 | SAP氢能解决方案综述

本文作者:邹冉 (Rick Zou) 文章来源:智企新世界 2022-09-13 14:22

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1 发展氢能产业的必要性


气候变化是21世纪人类面临的严峻挑战,是深刻影响各国经济社会发展和生态环境的重大全球性问题,积极应对气候变化已成为全球普遍共识和大势所趋,“绿色减碳”是全球经济发展的主旋律之一。2016年,全球178个缔约方共同签署《巴黎协定》,明确了在2051年至2100年间,让全球达到碳中和,并把全球升温控制在1.5摄氏度之内的硬性指标,借此推动全球经济向绿色低碳方向转型,尽早在全球范围实现深度减排。目前全球已有超过130多个国家愿意承诺碳排放,并在2050年实现“碳中和”的目标。


实现“双碳”目标,主要有两条路径:一是转变终端用能的生产工艺,通过技术手段和特殊方式去除及减少温室气体,例如节能减排,碳捕获,封存等;二是使用可再生能源替换传统的化石能源,减少碳排放量。氢能作为几乎零碳排放,高效,可再生的清洁能源,在加速“双碳”目标实现方面会起到重要的作用,被视为未来清洁能源研究发展的方向,具有巨大的市场潜力。本文将阐述国内外的氢能产业发展趋势,并总体介绍 SAP 公司在氢能行业的数字化解决方案。


2 氢能产业发展趋势

 

当前,世界各国都在加快推进氢能产业发展,截止目前全球已有18个国家或地区(占全球人口总数1/3,占世界 GDP 的70%)出台了各自的氢能发展战略、规划或路线图。确定了氢能作为战略储备,深度减碳工具,新兴产业增长点的重要地位。


欧盟:欧洲的能源安全在地缘政治的干扰下受到严重威胁。减少对进口天然气和其他化石燃料的依赖是欧盟面临的最重要问题。


德国,荷兰,挪威等国家,针对氢能产业链的特定环节都有多个在建或完工的氢能示范项目,通过多个项目综合起来实现对整个氢能产业链各个技术环节面向未来的示范。例如荷兰的 PosHYdon 项目,旨在通过海上平台上利用风能和天然气电解海水生产绿氢;德国的 Wind2Gas 项目,利用风能,PEM 电解水制氢,并在电解槽旁边建设加氢站和天然气管网,进行氢气加注和运输等。


美国:为了刺激新冠疫情以来低迷的国内经济,将氢能作为中长期战略储备。拜登政府在2022-2026五年内计划拨款80亿美元用于区域氢能中心建设,15亿美元用于电解槽和氢能全产业链的研发和示范。美国能源部在2021年启动了“Hydrogen Shot”计划,旨在十年内将绿氢的生产成本降至2030年的每公斤1美元。


日本:建设‘氢能源社会’,氢能应用聚焦车用,家用领域,积极开拓海外氢源。在2030年前后构建制造运输一体化的商业产业链,降低液态氢成本。在2022年2月,川崎重工完成世界上第一艘液化氢运输船从澳洲到日本的长距离运输。注重氢能燃料电池技术的开发,以丰田公司为代表的氢燃料电池车已经走在世界前列,更大规模拓展全球市场。


澳洲:以本国资源为依托,推动‘低碳氢’出口,打造全球化氢能供应基地。澳洲政府正积极推动与日、韩等国的氢气贸易,签订氢气供应协议,同时与相关企业开展联合技术创新。


我国近些年在氢能方面的政策不断出台,在2021年将氢能正式写入十四五规划,并出台《氢能产业发展中长期规划》,将发展氢能产业上升到国家战略层面。采用创新核心技术在氢能制备、储存、输运、氢燃料电池和加氢站等全产业链上寻求突破。


制氢领域:煤制氢和工业副产氢的方式占主流,代表企业如国家能源和中石化,技术较为成熟。未来在电解水制氢方面持续加大投入,光伏制氢被视为最具备潜力的电解水制氢,众多龙头企业如中石化,宝丰能源等企业开始布局光伏。例如中国石化2021年2月在新疆库车规划1 GW 光伏制氢项目,预计年产氢气2万吨,是我国首个万吨级光伏绿氢示范项目。


氢能储运领域:高压气态长管拖车是我国目前氢气运输的主要方式,伴随长距离运输需求的增加,我国目前正不断建设氢气管道工程。例如中石油在建设河北定州至高碑店145公里氢气长输管道项目,设计运输量10万吨每年。


加氢站和氢燃料电池领域:截止在2021年上半年,国内累计建成140多座加氢站,随着国家十四五规划的不断深入,未来有望实现规模化效应。中石化在十四五期间计划建设1000座加氢站。氢燃料电池在重型工程机械,轨道交通,船舶等领域进行研究探索,如中车四方推出第二代氢燃料有轨电车,潍柴下线200吨以上的氢燃料矿用卡车自卸车等。


3 SAP 氢能产业解决方案

 

SAP 作为全球领先的应用软件提供商,一直以来秉持“让世界运转更卓越,人们生活更美好”的愿景,密切关注可持续发展领域相关的业务与实践,在氢能产业方面,同国内外合作伙伴一同积极参与氢能价值链各个环节上的业务合作与技术创新。


氢能价值链.png

氢能价值链


01 低碳氢在能源市场占比低,未来具有强大发展潜力


从长远来看,只有通过可再生能源生产的绿氢才能满足人类社会可持续发展的要求。从氢能制取的环节来看,目前制氢主要途径还是以化石燃料制氢(灰氢,蓝氢)为主,占全球氢气产量的96%,化石燃料制氢无法摆脱对传统能源的依赖,还会造成环境污染。绿氢目前的产量只占4%,离满足日益增长的能源需求还有很大的差距。只有当绿色氢能源成本降低,氢能源方能实现更为广泛的应用,而随着可再生能源变得日渐丰富,电解槽通过规模经济实现了成本的降低,氢能源成本有望大幅下降。


02 建立市场信任,氢能供应链可追溯

预计在未来的几年内,由于制氢成本的原因,绿氢的价格会高于蓝氢和灰氢,建立市场信任是打造一个可持续氢能市场的核心基础。氢能消费者需要知道所购买的氢的类型及占比,有多少是经过认证的绿氢。对整个氢能价值链而言,从制氢、储运到消费的过程中,一个可靠、高效的氢能溯源平台将成为建立市场信任的主要抓手。


SAP 在氢能产业所涉及的行业具有深厚的行业经验和服务能力,其中包括了公用事业、石油天然气和能源、化工、工程建设及营运、货物运输与物流、航空航天和国防、汽车、工业机械及零部件、建材和农业等。SAP 的氢能行业解决方案可以对应到整个氢能产业链中的各个业务管理域,从建设期,再到生产与运营期,最后到市场消费期的每个管理环节,并与企业的经营管理业务流程无缝集成。


基于 SAP 强大的智慧企业核心 S/4HANA 的基础上,无缝融入 HPM 氢产品管理、TSW 调运与贸易管理、SDM 配送与罐车管理、RFNO 加氢站网络管理等行业解决方案包,整合与氢能全产业管理业务相关的 SAC 预算管理、MES 智能制造管理、Green Token 氢认证与足迹管理、PFM 碳足迹与分析、Ariba 供应链网络与协同等产品能力,全面支撑氢能产业链中各个企业的数字化管理,助力企业向高质量发展迈进。


针对氢能产业的关键业务需求,SAP 给出相应的解决方案包:


关键业务需求.png


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