海外绿氢发展加速,我国绿氢产业如何顺利进入高质量发展轨道?

家电同期声 2023-02-28
4318 字丨阅读本文需 10 分钟

氢能行业是能源领域全球投资增速最快的行业,2023年全球氢能消费总额预计将超过78亿美元。

绿氢是指利用太阳能、风能等可再生能源来制取氢能,以满足未来全球的能源需求。伴随者可再生能源发电成本的持续下降、规模经济、现有项目的经验积累以及技术进步,未来绿氢制取成本将持续下降。

海外各国加速绿氢布局。脱碳发展逐渐成为世界各国共识,超过 130 多个国家和地区提出了碳中和目标,氢能等新兴能源技术加速推进,包括日本、德国、美国、中国等在内的 42 个国家和地区都已经推出氢能政策,36 个国家和地区的氢能政策也正在筹备中。

目前,不但发达国家与新兴经济体正在竞争全球绿氢市场优势地位,非洲和拉丁美洲地区国家也在大力投资绿色氢能,拓展丰富应用场景,推动未来脱碳进程。

各国发展氢能的驱动力分为三大方面:深度脱碳、保障能源安全和实现经济增长。由于电解制氢碳排放低,纯度品质更高,随着电解槽成本与可再生能源发电成本不断下降,未来电解制取绿氢有望成为主流制氢手段。各国在氢能政策中均着重提出要加速布局可再生能源电解制备绿氢,2022 年全球绿氢产能约为 21 万吨/年,预计到 2030 年,全球绿氢产能将超过 3600 万吨/年。

01

欧盟绿氢能将进入实质发展阶段

欧盟氢能规划明确,发电领域应用被寄予厚望。2020 年,欧盟氢气消耗量在 700 万吨,主要用于工业领域(炼油 370万吨,化工行业 300 万吨)。俄乌战争以来,天然气供应瓶颈推动欧盟各国电价飞涨。为了应对日益严重的能源安全及价格问题,并保障一以贯之的脱碳路线,欧盟推出可再生能源指令(RED II),到2030年,可再生能源需满足总能源需求的 45%。同时,在2022年5月的 Repower EU 规划中,欧盟提出至 2030 年,在欧盟本土部署 1000 万吨/年可再生氢能产能,同时自可靠供应国进口氢能 1000 万吨/年。而氢能未来在发电领域的应用,对欧盟则尤为重要:

1)有助于摆脱天然气依赖,保障能源安全:纯氢/氢气+天然气混合用于发电,可以一定程度上替代天然气在发电行业的应用,有效帮助欧盟摆脱天然气依赖;

2)助力发电行业脱碳:纯氢/掺氢用于燃气轮机发电,温室气体排放量远低于天然气发电,符合欧盟一直以来的脱碳理念;

3)运氢、应用环节基础设施领先,经济性更优:欧盟目前拥有成熟的天然气发电体系,现有燃气轮机经改造可以使用纯氢/掺氢发电,节约发电设备投资。同时,依托现有发达的天然气运输管网,改造成具备运氢能力的管道费用远低于新建;

4)具备储能属性:与天然气发电相比,氢能发电与制氢装置的协同作用还可以达到储能的作用,有利于保障电网稳定。

多维政策扶持绿氢产业。随着 2022 年 12 月,欧委会、欧洲议会及欧理事会达成临时协议,宣布将氢气纳入欧盟碳边界调整机制(CBAM /碳关税),并于 2023 年 10 月份试运行(进口商有报告义务),2026 年正式实施。届时,灰氢、蓝氢等产品均需面临高额碳关税,绿氢更具经济性。为配合未来碳关税实施,并进一步深度脱碳,欧盟推出多维政策扶持绿氢产业:

1)严格的碳排放标准:只有制氢所用电力符合要求且生产过程中来源、时间/空间相关性符合要求,方可被视为绿氢;

2)碳差价合约(CCfD):为低碳项目投资者提供的一种政策保险计划,促进工业领域使用绿氢。项目投资方通过竞争性投标方式来实现绿氢替代的商业化,报价确定了减碳成本(绿氢替代)的约定价或最低价。中标后将得到政策的支持,通过 CCfD 为中标项目提供长期最低价格担保;

3)绿氢项目补贴:欧盟创新基金承诺提供 8 亿欧元补贴,于 2023 年下半年启动制氢(绿氢)项目试点招标,中标者未来十年可按每公斤绿氢获得固定溢价;

4)多项扶持聚焦绿氢产业各环节:包括欧洲共同利益重要项目、欧洲氢能银行、投资欧洲计划、战略能源技术规划等多个项目中,均将绿氢视为核心领域,基金将用于支持绿氢相关的建设、科研、运输等各个细分环节专用管道启动建设,绿氢进入实质发展阶段。2022 年 12 月 9 日,西班牙、葡萄牙与法国共同公布了 H2Med 管道建造计划,该管道每年将通过西班牙向法国和葡萄牙输送 200 万吨绿氢,预计将于 2030 年前投入使用。值得注意的是,原本的 H2Med 项目计划部分用于输送天然气,以弥补欧盟减少从俄进口的不足,但最终决定仅输送氢能。计划改变体现了欧盟对于摆脱天然气依赖的决心,也标志着欧盟的氢能产业进入实质发展阶段。

02

美国:发展路线明确,绿氢补贴丰厚

整体总量规划明确。《国家清洁氢能战略和路线图(草案)》指出,2050 年清洁氢能将贡献约 10%的碳减排量,到2030、2040 和 2050 年美国清洁氢需求将分别达到 1000、2000 和 5000 万吨/年。确定了美国清洁氢能价值链的近、中、长期发展规划,其中包括清洁制氢、输送和存储基础设施、终端应用与市场采用和使能因素等环节。

优惠政策刺激绿氢发展。《通胀削减法案》(IRA)中,对碳封存和清洁氢生产商进行税收抵免,使用 CCS 制备蓝氢和电解水制备绿氢的成本进一步降低。同时,提出《两党基础设施法》(BIL),计划投资 80 亿美元用于大型区域性清洁氢能中心建设,投资 10 亿美元用于清洁氢电解计划和 5 亿美元用于清洁氢制造和回收计划。

03

日本:政企、科研合力推动氢能产业化

日本推出一系列政策推动制氢领域发展。2021 年,日本推出“2050 碳中和绿色增长战略”,氢能是 14 个重点发展领域之一,计划未来 10 年投入 3700 亿日元扶持氢能产业。同时,还推出一系列政策工具,从预算、税收、金融、监督改革与标准化及国际合作等方向推动氢能的发展。在日本的第六次能源基本计划中,还对氢能在电力系统中的占比提出要求:

1)2030 年实现氢能年供应量 300 万吨,2050 年实现氢能年供应量达到 2000 万吨;

2)推动氢能炼钢、水电解等技术发展;

3)建设稳定的氨供应链,氨是天然储氢介质,运输安全,可极大降低氢气运输成本;

4)2030 年电力供给结构中氢/氨能占比达到 1%,2050 年氢/氨能占比将达到 10%。

推动政企及科研合作,建立氢能开发机构。日本氢能企业联盟由各个环节头部企业和相关政府部门构成,通过不同企业间开展协作,能够协调企业发展战略与行业发展规划,进而共享利益与共担风险。此外,日本建立新能源产业技术综合开发机构 NEDO,负责氢能和燃料电池示范项目的管理,并连接相关学术研究和工业运行,政府、企业、科研三位一体的合作模式可以激发研究活力,有利于相关科研成果转化。

日本打造海外氢气供应链。资源稀缺、土地面积受限,让日本可再生能源制氢的成本高昂。因此,日本致力于国际氢气供应链开发,打造氢气生产、储运、利用为一体的供应链,在海外利用化石燃料或可再生能源制氢,获得廉价氢能,并利用液化氢和甲基环己烷(MCH)运输回日本。当前日本已与挪威、澳大利亚、文莱、沙特阿拉伯等国家就氢燃料采购问题达成合作。

04

中东地区

在新能源时代仍锐意成为出口大国的沙特,力图将自身打造为主要的氢气产销国之一。沙特超级未来城市工程NEOM的目标是100%由可再生能源提供动力,而其中的一个来源就是绿氢。蒂森克虏伯伍德氯工程技术公司与空气化工产品公司将为NEOM共建一个超过2吉瓦的水电解制氢工厂——NEOM绿氢公司,这将是全球最大的绿氢项目之一。

阿联酋氢能产业已初具规模。阿联酋旨在获取未来绿氢市场的25%的份额,市场价值预计将在五年内达到每年4000亿美元。迪拜电力和水务局Dewa与阿联酋国家石油公司Enoc合作开发的绿氢试点项目将在太阳能园区正式实施。丰富的太阳能资源、先进的基础设施和重大项目稳步发展,必将对阿联酋的绿氢市场形成强大助力。

2022年10月,阿曼宣布将投资1.4万亿美元用于新的低碳能源产业,成为全球最大的绿色氢气生产国和出口国之一,目标是到2030年绿氢产量达到100万吨。阿曼还成立了一家以氢为中心的新能源公司HYDROM,任务是在政府所属土地上建设大型世界级绿氢项目。

05

拉丁美洲与非洲

全球绿氢市场具备如此强大吸引力,作为拉美重要能源国家的巴西自然不甘落后。巴西化学公司Unigel在巴西东北部伊利亚耗资1.2亿美元新建该国首个绿氢工厂,预计2023年开始运营,年产绿氢1万吨。

另一个早已因绿色能源生产闻名的拉美能源国智利,也在雄心勃勃进军绿氢市场。智利宣布到2025年前电解装机能力将达到5吉瓦,并计划在2030年底前生产出最具成本效益的绿氢。

与拉丁美洲一样,整个非洲地区对绿氢工业的兴趣也在上升。纳米比亚凭借自身风能与太阳能资源的巨大潜力,加上大片原生态国有土地,具有广阔市场的绿氢成为投资目录页上的首选项。2022年,纳米比亚宣布将疫情后经济复苏计划的投资,每年向欧洲出口300万吨绿氢。纳米比亚力图最终可用每公斤1.55至2.07美元价格生产全球最便宜的绿氢。

埃及堪称北非绿氢投资热土。2022年,埃及表示将联合欧洲复兴开发银行制定“氢能战略”,针对绿氢相关设施建设投资400亿美元。吸引了挪威Scatec、丹麦Maersk航运、法国的EDF Renewables、澳洲FMG旗下可再生能源公司FFI、阿联酋的Masdar、AMEAPower、印度ReNew Power等多家公司相继入局。如ReNew Power拟在苏伊士运河经济区投资20亿美元建设绿氢生产基地,预计年产能达22万吨。

最后

在碳中和目标下,我国绿氢产业的发展轨迹可以在经济性技术上划分为导入期、成长期、成熟期和再发展期四个阶段。

在当前的导入期,绿氢成本较高,建议将绿氢定位于满足附加值较高的工业原料增量需求,与灰氢区别对待,产业发展的重点是技术攻关、示范项目和基础设施建设。

在成长期,绿氢市场竞争力提升,能够广泛替代用作工业原料的灰氢,产业发展的重点在于建立规模化、规范化的供应体系。

到成熟期,绿氢经济性全面超越灰氢,成为主流的氢气来源,应用场景从工业、交通拓展到发电部门,产业发展的重点转变为优化氢电耦合的技术路径和商业模式。

之所以说绿氢产业在成熟之后不衰退,而是迎来再发展新阶段,是因为绿氢将成为一种平价的清洁能源,深度参与工业、建筑等部门的碳中和过程,产业边界会再次拓展。

尽管前景蓝图十分广阔,但是未来5~10年很是紧要,绿氢产业若要克服导入期的重重挑战,顺利进入高质量发展轨道,真正担当起服务经济社会绿色低碳转型的重任,亟须生产者、消费者和监管者三方通力协作。

一是以科技研发为先导,以产业制造为基石,协同推进绿氢领域技术攻关和供应链建设。一方面,建议加强企业间、跨行业的交流合作,开展灵活多样的联合研发、协同攻关、试验示范等活动,加快关键技术和核心装备的国产化进程,并大力探索绿氢的多元应用可能性。另一方面,建议增强研发中心与制造中心之间的紧密联系,加快实现绿氢产业链自主可控,建立健全绿氢供应链标准体系,增强我国绿氢产业高质量发展的韧性,为碳达峰碳中和行动提供坚强支撑。

二是以点带线、以线成面,通过绿氢基础设施建设梯次营造绿氢应用场景。在绿氢产业发展初期,不同应用场景难以齐头并进,基础设施建设也不宜过度超前、贪大求全。建议首先聚焦少数优质区位,因地制宜地培育绿氢应用小生态,例如在“三北”地区的新能源基地示范发展绿氢炼化,又如在经济发达的东部地区率先发展氢能交通,在此过程中兴建制氢、储运、加氢等基础设施,革新国产化技术与设备,总结和推广绿氢业务管理经验,从而逐步连接四通八达的氢走廊,开拓广阔的绿氢应用大市场。

三是倡导政策层面给予绿氢更多针对性扶持,为产业发展注入更强内生动力。绿氢在节能降碳方面具有显著的外部性价值,发展绿氢是与“双碳”政策目标高度契合的。但现阶段,市场机制还不能充分补偿外部性,绿氢发展需要政策这双“有形的手”扶一段、送一程。在制氢环节,如果对可再生能源制氢企业实施用电优惠、税费减免等政策,就能够降低绿氢生产成本,增强整条产业链的竞争力。在加氢环节,如果基于氢源认证体系进行差异化的加氢补贴,就能促进绿氢的应用,进而带动整条产业链提速发展。

文章来源: 氢能汇,氢启未来网,北极星储能网

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:家电同期声
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...