田江南，蒋 晶，罗 扬，马 雄

(1.中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，北京市 西城区 100120；2.山西省第二地质工程地质队检测中心，山西省 侯马市 043011；3.香港大学土木工程系，中国 香港 999077；4.国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，宁夏自治区 银川市 750011)

0 引言

中国政府在2020年巴黎气候变化大会上承诺，中国将在2030年实现碳达峰，2050年实现碳中和。2019年氢能首次写入《政府工作报告》，2020年发布的《新时代的中国能源发展》白皮书也指明了新时代氢能源发展方向。发展清洁和可再生的绿色能源已经成为我国能源革命的一项重要内容，目前氢能被普遍视为最理想的未来能源。在众多制氢工艺路线中，保证整个工艺流程的脱碳非常重要。可再生能源发电制氢不仅意味着能够彻底实现零碳排放，而且随着可再生能源发电的大规模开发和工业化，制氢的成本也会下降。在不久的将来，氢能的应用会在经济技术发展中占到重要的位置。

氢能作为一种清洁能源，有很多优点。第一，地球上氢的丰度非常高，氢是水的组成元素，地球上75%左右的面积都是水域；第二，氢能的单位质量热值高，是一种潜力很大的储能介质；第三，氢能还是最环保的能源，其作为能源利用后只会产生水，不会排放其他污染物和二氧化碳。根据国外某咨询公司估计，全球氢能市场规模到本世纪中叶将达到能源总需求的18%。

目前，氢气的生产工艺有很多种，其中生产过程中伴有大量二氧化碳排放的氢，称为“灰氢”。……