全球氫能開發(fā)仍需破除諸多瓶頸

　　全球氫能開發(fā)主要集中在中東、歐盟和亞太國家

　　在全球范圍內(nèi)，氫能開發(fā)領先的國家無論在政策、資金和技術研發(fā)投入，還是供應鏈和價值鏈合作方面都占據(jù)優(yōu)勢。

　　在中東，2022年，阿聯(lián)酋發(fā)布《2050年國家氫能戰(zhàn)略》，旨在到2031年加強阿聯(lián)酋作為氫生產(chǎn)大國的地位。阿聯(lián)酋將通過發(fā)展供應鏈、建立氫綠洲和專門的國家氫技術研發(fā)中心來實現(xiàn)這一目標。該戰(zhàn)略有助于培育阿聯(lián)酋國內(nèi)市場，并加強區(qū)域合作，建立區(qū)域氫市場，加強研發(fā)投資，提高氫能生產(chǎn)、運輸和利用的成本效益。沙特阿拉伯的城市Neom將于2024年生產(chǎn)第一批綠氫。Neom綠色氫能公司(NGHC)首席執(zhí)行官哈米德·阿爾加姆迪(Wesam Alghamdi)表示，氫能創(chuàng)新開發(fā)中心(HIDC)將配備一個20兆瓦的氫電解槽裝置，并將作為研發(fā)設施運行。該中心與Neom的水電子公司Enowa合作生產(chǎn)，計劃每天生產(chǎn)8噸綠氫?；谶@些專業(yè)知識和設備，NGHC的目標是到2026年底，每天生產(chǎn)600噸綠氫。一般說來，中東地區(qū)的綠氫項目主要以出口到歐洲和亞洲市場為目標。然而，阿聯(lián)酋的目標是到2031年成為低碳氫的領導者，并計劃使用氫能實現(xiàn)國內(nèi)工業(yè)和高排放密集型行業(yè)的脫碳。阿聯(lián)酋正考慮在國內(nèi)需求得到滿足后才會出口。

　　在歐盟，其目標是到2030年進口1000萬噸氫。2022年，歐盟委員會啟動了歐洲氫能銀行(EHB)作為融資工具，以加速歐洲建立完整的氫能價值鏈。歐盟與南地中海國家的綠色氫能合作伙伴關系將促進從相鄰的非歐盟國家進口氫能，并激勵全球合作伙伴脫碳。歐洲氫能銀行已通過首次試點拍賣，向7個綠氫和綠氨項目投資約7.2億歐元(約7.73億美元)。

　　在美國，美國國家石油委員會(NPC)于今年4月發(fā)布了一份研究報告《駕馭氫能：美國能源未來的關鍵要素》，評估了在美國大規(guī)模部署氫能，在難以減排的行業(yè)中應用氫能，以較低成本實現(xiàn)美國碳減排目標的前景。對于美國來說，發(fā)展氫能的最大優(yōu)勢是豐富的太陽能、風能等低碳能源資源，以及完善的境內(nèi)油氣管道、墨西哥灣沿岸的貿(mào)易樞紐等基礎設施。

　　在亞太，日本計劃到2040年氫能消費量達到1200萬噸，并早已在2017年制定了《氫能基本戰(zhàn)略》。根據(jù)能源情報(Energy Intelligence)的一份報告，日本天然氣公用事業(yè)部門的目標是到2030年使氫能取代1%的城市燃氣供應，到2040年取代50%，到2050年取代90%。韓國希望到2036年實現(xiàn)7.1%的氫發(fā)電占比。韓國已經(jīng)公布了一份氫能補貼草案，并計劃引入美國式的生產(chǎn)稅收進行抵免。如果這兩種補貼計劃被采用，韓國將在保障國家能源安全的前提下，通過建立低碳氫貿(mào)易的全球氫供應鏈來擴大國內(nèi)氫生產(chǎn)規(guī)模，建立低碳氫生態(tài)系統(tǒng)。伍德麥肯茲預計，到2030年，日本的氫需求將達到24萬噸/年，韓國的氫需求將達到50萬噸/年。到2050年，日本的氫需求預計達到920萬噸/年，而韓國將達610萬噸/年。2021年12月10日，澳大利亞發(fā)布首份《氫能狀況報告》，作為2019年發(fā)布的《國家氫能戰(zhàn)略》的一部分。2020年1月，澳大利亞與日本簽署了聯(lián)合聲明，在2018年合作創(chuàng)建氫能供應鏈項目的基礎上繼續(xù)合作，建立世界上第一個國際液態(tài)氫供應鏈。

　　成本高、標準缺乏等因素制約氫能大規(guī)模開發(fā)

　　首先，成本仍然較高，價值鏈降本增效是關鍵。根據(jù)普華永道的數(shù)據(jù)，到2030年，東亞地區(qū)(主要是日本和韓國)和中歐地區(qū)的氫價格在每公斤3.5~4.0歐元之間，是全球成本最低的地區(qū)的氫價格的5倍，這將導致這些國家和地區(qū)優(yōu)先進口低價氫能以滿足需求的快速增長。

　　造成價格差異的另一個重要原因是廉價且可獲得的可再生能源發(fā)電。亞洲要進入氫經(jīng)濟時代，需要加速氫價值鏈的發(fā)展，降低氫的生產(chǎn)成本，并支持氫在更多領域的應用。歐洲有些國家可以獲得廉價的太陽能和風能，如葡萄牙、西班牙和挪威，但可再生能源發(fā)電量不足以滿足整個地區(qū)的需求，進口低碳氫將更加經(jīng)濟。

　　其次，缺乏全球統(tǒng)一的低碳氫標準。亞洲地區(qū)各國標準不一。印度的標準是生產(chǎn)每公斤氫氣產(chǎn)生2公斤二氧化碳當量，韓國是產(chǎn)生4公斤二氧化碳當量，中國是產(chǎn)生近5公斤二氧化碳當量。歐盟的低碳氫標準是生產(chǎn)每公斤氫氣產(chǎn)生3.4公斤二氧化碳當量。考慮到制氫過程中的方法不同和電力消耗來源差異，計算方式也不同。

　　各國對低碳氫生產(chǎn)方式也存在爭議。在歐洲，低碳氫主要指通過電解水生產(chǎn)的氫氣。生產(chǎn)商必須證明生產(chǎn)過程中使用的是可再生能源發(fā)電，并且在地理、時間上與生產(chǎn)地點相關。美國《通脹削減法案》中清潔氫的標準為“生產(chǎn)每公斤氫能產(chǎn)生的全生命周期溫室氣體排放量不超過4公斤二氧化碳當量”。美國國家石油委員會發(fā)布的氫能報告中選擇不使用清潔氫一詞，因為它僅僅考慮了溫室氣體排放的影響，但未考慮其他環(huán)境因素的影響。而美國國家石油委員會(NPC)使用更具描述性的術語——低碳強度氫，而不是歐洲的低碳氫。中國氫聯(lián)盟提出了首個世界范圍通用的低碳氫標準，提出低碳氫、清潔氫和可再生氫的標準和評估，以推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

　　最后，成熟的氫能貿(mào)易供應鏈和基礎設施短缺。為確保氫能貿(mào)易的可追溯性，各國正在采用“低碳氫認證”計劃。與項目開發(fā)商特別相關的是歐盟聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，該數(shù)據(jù)庫將跟蹤所有氣體燃料(包括天然氣和低碳氫)的軌跡。為此，歐盟提議，所有歐洲經(jīng)濟區(qū)以外生產(chǎn)的氣體燃料都不符合歐盟標準。這將大大降低歐洲經(jīng)濟區(qū)以外項目的商業(yè)可行性，例如美國。由于來自美國等地區(qū)生產(chǎn)的氫能可能很難進入歐盟市場，便不得不考慮出口到東亞地區(qū)。

　　此外，建立低碳氫貿(mào)易路線和供應鏈將在短期內(nèi)對基礎設施建設提出迫切要求。短期內(nèi)，要滿足歐盟的強制性低碳氫標準，供應商不得不采取補貼支持政策。一些專門針對進口的措施，如歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機制(CBAM)的引入和歐盟排放交易體系下免費配額的逐步取消，將要求氫和氫衍生物的進口商通過購買CBAM證書為生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳付費。因此，預計未來5~10年內(nèi)，歐盟的氫能合作伙伴將加速低碳氫的生產(chǎn)步伐。

　　來源：中國石油報 上海社科院 孫霞