Талдау нәтижелері көрсеткендей, тек қана CCUS және NET-пен біріктірілген энергия тиімділігін арттыруға сүйену Қытайдың HTA секторларын, әсіресе ауыр өнеркәсіптерді терең декарбонизациялаудың үнемді жолы болуы екіталай.Нақтырақ айтқанда, таза сутекті HTA секторларында кеңінен қолдану Қытайға таза сутегі өндірісін және пайдалануынсыз сценариймен салыстырғанда көміртегі бейтараптығына тиімді қол жеткізуге көмектеседі.Нәтижелер Қытайдың HTA декарбонизациясы жолы үшін күшті нұсқаулық және ұқсас қиындықтарға тап болған басқа елдер үшін құнды анықтама береді.
HTA өнеркәсіптік секторларын таза сутегімен көміртексіздандыру
Біз 2060 жылы Қытай үшін көміртегі бейтараптығына ықпал ету жолдарын жұмсарту жолдарын кешенді оңтайландыруды жүзеге асырамыз. 1-кестеде төрт модельдеу сценарийі анықталған: әдеттегідей бизнес (BAU), Париж келісімі (NDC) бойынша Қытайдың ұлттық белгіленген жарналары, нетто- сутегі қолданылмаған жағдайда нөлдік шығарындылар (НӨЛ-NH) және таза сутегімен (НӨЛ-Н) таза нөлдік шығарындылар.Осы зерттеудегі HTA секторларына цементтің, темір мен болаттың және негізгі химиялық заттардың өнеркәсіптік өндірісі (аммиак, сода және каустикалық сода қоса) және жүк көлігі мен ішкі тасымалдауды қоса алғанда, ауыр жүкті көлік кіреді.Толық мәліметтер Әдістер бөлімінде және 1–5 Қосымша ескертулерде берілген.Шойын мен болат секторына келетін болсақ, Қытайдағы қолданыстағы өндірістің басым үлесі (89,6%) негізгі оттегі-домна пеші процесі болып табылады, бұл оны терең декарбонизациялаудың негізгі міндеті.
өнеркәсіп.2019 жылы электр доғалық пеші Қытайдағы жалпы өндірістің 10,4%-ын ғана құрады, бұл әлемдік орташа үлестен 17,5%-ға және Америка Құрама Штаттарына қарағанда 59,3%-ға аз18.Біз модельде болат өндірудің шығарындыларын азайтудың 60 негізгі технологиясын талдадық және оларды алты санатқа жіктедік (2а-сурет): материалдың тиімділігін арттыру, озық технология өнімділігі, электрлендіру, CCUS, жасыл сутегі және көк сутегі (Қосымша 1-кесте).ZERO-H жүйесінің шығындарын NDC және ZERO-NH сценарийлерімен салыстыру таза сутегі нұсқаларын қосу темірдің сутегімен тікелей тотықсыздануы (сутегі-DRI) процестерін енгізу есебінен көміртегінің айтарлықтай төмендеуін қамтамасыз ететінін көрсетеді.Сутегі болат өңдеуде энергия көзі ретінде ғана емес, сонымен қатар домна пеші-негізгі оттегі пеші (BF-BOF) процесінде және сутегі-DRI бағытында 100% қосымша негізде көміртекті азайтатын тотықсыздандырғыш ретінде қызмет ете алатынын ескеріңіз.ZERO-H жағдайында BF-BOF үлесі 2060 жылы 34% дейін төмендейді, 45% электр доғалы пеші және 21% сутегі-DRI, ал таза сутегі сектордағы жалпы соңғы энергия сұранысының 29% қамтамасыз етеді.Күн және жел энергиясының желілік бағасы күтілуде205019 жылы 38–40 МВтсағ−1 АҚШ долларына дейін төмендейді, жасыл сутегінің құны
сондай-ақ төмендейді және 100% сутегі-DRI бағыты бұрын танылғанға қарағанда маңызды рөл атқаруы мүмкін.Цемент өндірісіне қатысты модель алты санатқа жіктелген (қосымша 2 және 3 кестелер) өндірістік процестер бойынша 47 негізгі әсерді азайту технологиясын қамтиды: энергия тиімділігі, балама отын, клинкердің цементке қатынасын төмендету, CCUS, жасыл сутегі және көк сутегі ( 2b-сурет).Нәтижелер жақсартылған энергия тиімділігін арттыру технологиялары цемент секторындағы жалпы CO2 шығарындыларының тек 8–10%-ын ғана азайта алатынын көрсетеді, ал қалдық-жылуды когенерациялау және оттегі-отын технологиялары әсерді азайтудың шектеулі әсері болады (4–8%).Клинкердің цементке қатынасын төмендету технологиялары көміртегінің салыстырмалы түрде жоғары төмендеуін (50-70%) бере алады, негізінен түйіршіктелген домна пешінің қожын пайдалана отырып, клинкер өндіруге арналған декарбонизацияланған шикізатты қосады, дегенмен сыншылар нәтижесінде алынған цемент өзінің маңызды қасиеттерін сақтай ма деп күмәнданады.Бірақ қазіргі нәтижелер CCUS-пен бірге сутекті пайдалану цемент секторына 2060 жылы нөлге жуық CO2 шығарындыларына қол жеткізуге көмектесетінін көрсетеді.
ZERO-H сценарийінде цемент өндірісінде сутегі негізіндегі 20 технология (әлеуетті азайтудың 47 технологиясының ішінен) қолданылады.Біз сутегі технологияларының көміртекті азайтудың орташа құны әдеттегі CCUS және отынды ауыстыру тәсілдерінен төмен екенін анықтаймыз (2б-сурет).Бұдан басқа, 2030 жылдан кейін жасыл сутегі көк сутегінен арзанырақ болады деп күтілуде, себебі төменде егжей-тегжейлі талқыланады, шамамен 0,7–1,6 кг−1 H2 АҚШ доллары шамасында (20 сілтеме) цемент өндіруде өнеркәсіптік жылумен қамтамасыз етуде СО2 айтарлықтай қысқарады. .Ағымдағы нәтижелер көрсеткендей, ол Қытай өнеркәсібіндегі жылыту процесіндегі СО2-нің 89–95%-ын азайта алады (2б-сурет, технологиялар).
28–47), бұл Сутегі кеңесінің 84–92% бағалауына сәйкес келеді (21 сілтеме).СО2 клинкер процесінің шығарындылары CCUS көмегімен ZERO-H және ZERO-NH екеуінде де азайтылуы керек.Біз сондай-ақ сутекті аммиак, метан, метанол және модель сипаттамасында келтірілген басқа да химиялық заттарды өндіруде шикізат ретінде пайдалануды модельдейміз.ZERO-H сценарийінде сутегі жылуы бар газ негізіндегі аммиак өндірісі 2060 жылы жалпы өндірістің 20% үлесін алады (3-сурет және қосымша 4-кесте).Модель метанол өндіру технологиясының төрт түрін қамтиды: көмірден метанолға (CTM), кокс газынан метанолға (CGTM), табиғи газдан метанолға (NTM) және сутегі жылуымен CGTM/NTM.ZERO-H сценарийінде сутегі жылуы бар CGTM/NTM 2060 жылы 21% өндіріс үлесіне қол жеткізе алады (3-сурет).Химиялық заттар да сутегінің потенциалдық энергия тасымалдаушылары болып табылады.Біздің кешенді талдау негізінде сутегі 2060 жылға қарай химия өнеркәсібін жылумен қамтамасыз ету үшін соңғы энергия тұтынудың 17%-ын құрауы мүмкін. Биоэнергиямен (18%) және электрмен (32%) қатар сутегінің маңызды рөлі бар. 
Қытайдың ХТА химия өнеркәсібін декарбонизациялау (4а-сурет).
2-сурет |Көміртекті азайту әлеуеті және негізгі жұмсарту технологияларының шығындарын азайту.a, болат өндірудің шығарындыларын азайтудың 60 негізгі технологиясының алты санаты.b, Цемент шығарындыларын азайтудың 47 негізгі технологиясының алты санаты.Технологиялар саны бойынша тізімделген, сәйкес анықтамалары а үшін 1-кестеде және b үшін қосымша 2-кестеде берілген.Әрбір технологияның технологиялық дайындық деңгейлері (TRL) белгіленеді: TRL3, тұжырымдама;TRL4, шағын прототипі;TRL5, үлкен прототип;TRL6, масштабтағы толық прототип;TRL7,коммерция алдындағы демонстрация;TRL8, демонстрация;TRL10, ерте асырап алу;TRL11, жетілген.
Таза сутегімен HTA тасымалдау режимдерін көмірсіздендіру Модельдеу нәтижелері негізінде сутегінің Қытайдың көлік секторын декарбонизациялаудың үлкен әлеуеті бар, бірақ бұл уақытты қажет етеді.LDVs-тен басқа, модельде талданған басқа көлік түрлеріне Қытайдағы көліктердің көпшілігін қамтитын флот автобустары, жүк көліктері (жеңіл/шағын/орта/ауыр), ішкі тасымалдау және темір жол кіреді.LDV үшін электр көліктері болашақта бәсекеге қабілетті болып қала береді.ZERO-H жылы сутегі отын ұяшықтарының (HFC) LDV нарығына енуі 2060 жылы тек 5%-ға жетеді (3-сурет).Дегенмен, автопарк автобустары үшін HFC автобустары 2045 жылы электрлік баламаларға қарағанда бәсекеге қабілетті болады және 2060 жылы ZERO-H сценарийінде жалпы парктің 61%-ын, қалғаны электрлі болады (Cурет 3).Жүк көліктеріне келетін болсақ, нәтижелер жүктеме жылдамдығына байланысты өзгереді.Электр қозғалтқышы 2035 жылға қарай ZERO-NH бойынша жеңіл жүк көліктерінің жалпы паркінің жартысынан көбін басқарады.Бірақ ZERO-H жағдайында HFC жеңіл жүк көліктері 2035 жылға қарай электрмен жұмыс істейтін жеңіл жүк көліктеріне қарағанда бәсекеге қабілетті болады және 2060 жылға қарай нарықтың 53% құрайды. Ауыр жүк көліктеріне қатысты, HFC ауыр жүк көліктері 66% жетеді. нарық 2060 жылы ZERO-H сценарийінде.Дизель/био-дизель/CNG (сығылған табиғи газ) HDV (ауыр жүк көліктері) 2050 жылдан кейін ZERO-NH және ZERO-H сценарийлерінде нарықтан шығады (Cурет 3).HFC көліктері Қытайдың солтүстігі мен батысында маңызды суық жағдайда жақсырақ жұмыс істеуде электр көліктеріне қарағанда қосымша артықшылыққа ие.Автомобиль көлігінен басқа, модель ZERO-H сценарийінде тасымалдауда сутегі технологияларын кеңінен қолдануды көрсетеді.Қытайдың ішкі кеме қатынасы өте энергияны қажет етеді және әсіресе күрделі декарбонизация мәселесі.Таза сутегі, әсіресе a
аммиак шикізаты декарбонизацияны жөнелтуге мүмкіндік береді.ZERO-H сценарийіндегі ең арзан шешім 2060 жылы аммиакпен жұмыс істейтін кемелердің 65% және сутегі отынымен жүретін кемелердің 12% енуіне әкеледі (3-сурет).Бұл сценарийде сутегі 2060 жылы бүкіл көлік секторының соңғы энергия тұтынуының орташа есеппен 56%-ын құрайды. Біз сондай-ақ тұрғын үйлерді жылытуда сутекті пайдалануды модельдедік (Қосымша 6 ескерту), бірақ оның қабылдануы шамалы және бұл құжат сутегін ХТА өнеркәсібінде және ауыр жүкті көлікте пайдалану.Таза сутекті пайдалана отырып, көміртегі бейтараптығының шығындарын үнемдеу Қытайдың көміртегі бейтарап болашағы жаңартылатын энергияның басымдылығымен сипатталады, оның негізгі энергия тұтынуындағы көмірді кезең-кезеңімен тоқтатады (Cурет 4).Пайдалы емес отындар 2050 жылы бастапқы энергия қоспасының 88% және 2060 жылы 93% ZERO-H. Жел және күн 2060 жылы бастапқы энергия тұтынудың жартысын қамтамасыз етеді. Орташа алғанда, жалпы ұлттық энергияның таза сутегі үлесі. Тұтыну (TFEC) 2060 жылы 13%-ға жетуі мүмкін. Өңірлер бойынша негізгі салалардағы өндірістік қуаттардың аймақтық біркелкі еместігін ескере отырып (Қосымша 7-кесте), Ішкі Моңғолия, Фуцзянь, Шаньдунды қоса алғанда, TFEC сутегі үлесі ұлттық деңгейден жоғары болатын он провинция бар. және Гуандун, күн және құрлықтағы және теңіздегі желдің бай ресурстарына және/немесе сутегіге көптеген өнеркәсіптік сұраныстарға негізделген.ZERO-NH сценарийінде 2060 жылға дейін көміртегі бейтараптығына қол жеткізу үшін жиынтық инвестициялық шығындар 20,63 триллион долларды немесе 2020–2060 жылдарға арналған жалпы ішкі өнімнің (ЖІӨ) 1,58%-ын құрайды.Жылдық негізде орташа қосымша инвестиция жылына шамамен 516 миллиард АҚШ долларын құрайды.Бұл нәтиже Қытайдың 2050 жылға дейінгі 15 триллион АҚШ долларын жұмсарту жоспарына, орташа жылдық жаңа инвестиция 500 миллиард АҚШ долларына сәйкес келеді (22- сілтеме).Дегенмен, ZERO-H сценарийінде Қытайдың энергетикалық жүйесіне және өнеркәсіптік шикізатқа таза сутегі нұсқаларын енгізу 2060 жылға қарай 18,91 триллион АҚШ долларын құрайтын жиынтық инвестицияның айтарлықтай төмендеуіне және жыл сайынғыинвестиция 2060 жылы ЖІӨ-нің 1%-дан азына дейін төмендейді (Cурет 1).4).HTA секторларына келетін болсақ, олардағы жылдық инвестициялық шығындарсекторлар ZERO-NH-де жылына шамамен 392 миллиард АҚШ долларын құрайтын боладыЭнергия проекциясына сәйкес келетін сценарийӨтпелі комиссия (400 млрд. АҚШ доллары) (23-ші сілтеме).Дегенмен, таза болса
сутегі энергетикалық жүйеге және химиялық шикізатқа қосылған болса, ZERO-H сценарийі, ең алдымен, қымбат CCUS немесе NET-ке тәуелділікті азайту арқылы HTA секторларындағы жылдық инвестиция құнын 359 миллиард АҚШ долларына дейін төмендетуге болатынын көрсетеді.Біздің нәтижелеріміз таза сутекті пайдалану 1,72 триллион АҚШ доллары инвестиция құнын үнемдеуге және 2060 жылға дейінгі сутегісіз жолмен салыстырғанда жиынтық ЖІӨ-нің (2020–2060) 0,13% жоғалуын болдырмауға болатынын көрсетеді.
3-сурет |Технологияның типтік HTA секторларына енуі.BAU, NDC, ZERO-NH және ZERO-H сценарийлері бойынша нәтижелер (2020–2060).Әрбір маңызды кезеңде әртүрлі секторлардағы технологияның нақты енуі түрлі-түсті жолақтармен көрсетіледі, мұнда әрбір жолақ 100%-ға дейінгі ену пайызын құрайды (толық көлеңкеленген тор үшін).Технологиялар әрі қарай әр түрлі түрлер бойынша жіктеледі (аңыздарда көрсетілген).CNG, сығылған табиғи газ;СКГ, сұйық мұнай газы;СТГ, сұйық табиғи газ;w/wo, бар немесе онсыз;EAF, электр доғалы пеш;NSP, жаңа суспензия алдын ала қыздырғыш құрғақ процесс;WHR, қалдық жылуды қалпына келтіру.
Хабарлама уақыты: 13 наурыз 2023 ж
