千億歐元投資級別的綠氫戰略,能讓歐盟如願領跑全球氫能界嗎

北京新浪網 07-10 17:51

原標題:千億歐元投資級別的綠氫戰略,能讓歐盟如願領跑全球氫能界嗎

歐盟7月8日通過一份雄心勃勃的戰略規劃將氫能投資確立為疫情后綠色復甦的引擎之一,這項氫能規劃同時將為歐盟的「2050年氣候中立」目標保駕護航。

無論是歐盟還是全球範圍內,如今炙手可熱的氫能在供能結構中的佔比微乎其微,且99%的氫能利用化石能源製造而成。歐盟委員會認為,2030年至2050年,隨著可再生能源發電成本下降,清潔的可再生氫技術趨於成熟,並將大規模應用於難以通過電氣化實現脫碳的領域。

氫本身無色無味,不過為了區分不同生產來源的清潔程度,人們按照碳強度由高到底標註出灰氫、藍氫和綠氫。歐盟的氫能戰略規劃確定了可再生能源制氫(即綠氫)的重點優先地位,但將利用化石能源製造但配以碳捕獲技術的「藍氫」列入過渡時期被許可的選項。

由此導致的結果是:歐盟既因向清潔氫能傾斜、立志讓歐洲成為全球氫能市場領導者的努力受到外界肯定,也因給化石能源制氫「留後門」遭致爭議。

「過去人們對氫的興趣曾出現高峰,但該產業並沒有起飛。現在我們正在接近一個臨界點。」歐委會認為,歐洲在清潔制氫技術領域有很強的競爭力,且將從清潔氫作為能源載體的全球發展中獲益。從現在到2050年,歐洲對可再生氫的累計投資可能高達1800億至4700億歐元。

歐盟氫能三步走:綠氫是重點,藍氫用於過渡

歐盟在推出氫能戰略的同時提出能源系統一體化戰略。能源系統一體化戰略是要讓不同的能源生產載體、基礎設施及消費行業聯繫起來,實現統一規劃和運營。專門制定氫能源戰略,是為了在一體化的能源系統中,更好地利用氫能促進工業、交通、能源生產等領域的去碳化進程。

歐盟有著明確的「碳約束」。2018年11月,歐盟提出到2050年實現氣候中立(climate neutral)的碳中和目標。2019年12月11日,歐盟委員會提出《歐洲綠色協議》(the Green Deal)。目前,各個經濟部門的能源生產和使用占歐盟溫室氣體排放量的75%以上。為實現目標,能源系統進一步脫碳至關重要,而大規模快速部署清潔氫能是歐盟實現經濟脫碳的重要手段。在歐盟的氣候中立戰略願景中,氫在歐洲能源組合中的份額預計將從目前的不到4%增長到2050年的13-14% 。

歐盟氫能戰略認為,在未來的綜合能源系統中,氫將發揮重要作用,同時配合實現可再生電氣化和更高效、循環的資源利用。對氫的投資還將促進可持續增長和就業,進一步刺激后疫情時代的經濟復甦。

戰略提出,歐盟的首要任務是開發主要依靠風能和太陽能進行生產的可再生氫能。根據其定義,「可再生氫」即「綠氫」,是指通過電解水和來自可再生能源的電產生的氫,最符合歐盟的碳中和目標。然而,在短中期,仍需要其他形式的低碳氫進行過渡。「低碳氫」在該規劃中指的是通常意義上的「藍氫」,包括帶碳捕捉的化石氫和電解制氫。低碳氫雖然不是首選,但與現有氫氣生產相比,可以大幅減少全生命周期的溫室氣體排放。

歐委會的氫能戰略劃定了三大階段並設定了階段性目標:

2020-2024年,支持歐盟範圍內建成6GW(1GW=1000MW)的電解綠氫裝置,將綠氫的年度生產量提高到100萬噸。在這一階段,歐盟將加強對可再生能源的資金支持,以填補新冠疫情后該領域的投資缺口。

2025-2030年,氫能需要成為歐盟能源系統的一個重要組成部分,屆時將在歐盟範圍內建成近40GW的電解綠氫裝置,並將年度綠氫產量提高至1000萬噸。

2030-2050年,綠氫技術將完全成熟,並將大規模用於難以通過電氣化實現零碳排放的領域。在這一階段,可再生能源發電量需要大幅增加。

目前,無論是可再生氫、低碳氫,還是搭配碳捕捉的化石基氫,在成本上都無法與由化石燃料製造的高碳氫(灰氫)相匹敵。因此歐洲氫能戰略的一個關鍵問題就是降低綠氫的成本。對歐盟而言,目前化石基氫的成本約為1.5歐元/千克,這高度取決於天然氣價格,也未將二氧化碳成本考慮在內。搭配碳捕捉和封存的化石基氫成本約為2歐元/千克,可再生氫則更高,達到2.5-5.5歐元。

歐委會測算,要讓帶碳捕捉與封存的化石基氫與高碳化石基氫具備同樣的競爭力,須將碳價定為55-90歐元/噸。在可再生能源電價低廉的地區,電解綠氫的經濟性到2030年有望可與化石基氫競爭。作為氫能戰略的一部分,歐委會還宣布成立 「歐洲清潔氫能聯盟」(European Clean Hydrogen Alliance)。

如何設定化石基氫退出時間表?歐盟氫能規劃進退兩難

歐盟的氫能戰略得到了較為普遍的肯定。歐洲太陽能公司(SolarPower Europe)政策總監兼臨時CEO Aurélie Beauvais認為,歐盟委員會如今朝著《歐洲綠色協議》的目標邁出了關鍵的一步。「歐盟委員會認識到由太陽能和風能發電的可再生氫是使難以減排的行業脫碳的最有前途的方法,這是一個明智且具有前瞻性的舉措,因為如今的可再生能源是最實惠、最清潔、工作最密集的技術,可以在歐洲關鍵時刻支持綠色復甦。」他還指出,隨著歐洲氫戰略的提出,歐洲可再生能源部門被確認為歐盟能源轉型的核心支柱,它將支持歐洲經濟的全面脫碳,甚至包括電力。

不過,歐能氫能戰略在中短期內為「藍氫」保留了發展空間,這也引發了一定的爭議。

獨立氣候變化智囊團E3G的高級政策顧問Lisa Fischer認為:「歐盟迫切需要對其能源體系進行結構性變革,以支持《歐洲綠色協議》實現零溫室氣體凈排放。今天的戰略是一個機遇,然而氫能戰略為使用CCS(碳捕獲與儲存)技術的化石燃料製造的氫氣敞開了大門,而沒有可衡量的方式來跟蹤這種增加溫室氣體的能源被逐步淘汰的過程。」

在歐洲氫能戰略出台之前,採用何種制氫路線就是各方的爭議焦點。5月15日,由8個環保非政府組織和智囊團組成的聯盟堅稱歐盟清潔氫聯盟必須關注可再生氫。6月24日,一個主要由石油和天然氣公司組成的行業聯盟寫信給歐盟委員會,反對歐盟優先考慮基於可再生氫的計劃,認為其還應該關注化石能源,因為目前可再生氫的全球產量很小,市場需要時間擴大規模,歐盟不應該將所有精力集中在擴大很小一部分的市場上。

目前,全球99%的氫能是利用化石能源製造的,而碳捕獲和儲存技術仍處在發展的初期階段,目前全球只有19個運行中的商業項目。歐盟內也暫不存在大型設施可以儲存被捕獲的二氧化碳。

上個月,歐盟的氫能大國德國通過了《國家氫能戰略》,明確指出將綠氫作為未來發展重點。與此同時,德國國家氫能委員會宣布成立,25位成員已由內閣任命。

德國已實現氫氣制取、運輸、儲存及燃料電池應用的氫能全產業鏈,不過,德國可再生能源可否支撐綠氫前景、綠氫仍然高昂的成本如何讓高耗能產業保持競爭力?一系列問題仍是未知數。

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