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最新报告欧洲氢能战略将成为经济复苏支柱机箱机柜

时间:2022年08月05日

最新报告:欧洲氢能战略将成为“经济复苏”支柱

当前,人们已经广泛认识到,更大范围地使用清洁氢能可以成为实现欧洲经济脱碳的重要手段。独立研究机构法国国际关系研究所(IFRI)日前发布了一份题为《欧盟氢能战略展望》的报告说。

报告指出,一项稳健、成本效益高的欧洲氢能战略将成为欧盟经济复苏计划的支柱,而该战略应与《欧洲绿色协议》一致,加速欧洲经济体的脱碳进程。同时,欧盟需要通过有效的公共支持计划和系统方法确保氢能规模的扩大,从而推动其成本的大幅降低,并在就业、价值创造和竞争力方面为欧洲带来最大经济效益,同时有效实现脱碳。

潜在需求广泛

报告指出,目前,全球每年有约7000万吨氢气的需求,欧盟约占全球氢需求的9%。其中,占比最多的是燃料的精炼,其次是用于农业、矿业和工业用途的氨和甲醇的生产。同时,这些与经济脱碳无关的氢用途的消费量一直在不断增长。

全球氢需求及各领域消费量占比

在交通运输领域,清洁氢能主要适用于长途卡车和汽车,而欧洲已对此开始部署。尽管欧洲汽车制造商将纯电动汽车和轻型汽车列为优先发展目标,但氢能长途卡车和旅游车以及与之伴随的加氢站,有着更大的发展需求。法国国际关系研究所指出,对于氢燃料电池车和辅助基础设施而言,迫切需要通过扩大规模和批量生产来降低成本。此外,以氨作为燃料的深海运输,以及航空业,都将产生大量对于氢的需求。

根据该报告,对于减少最难直接电气化或完全电气化的工业以及运输部门的温室气体排放,清洁氢能是一种主要的方式,例如工业领域中的化学品和钢铁,交通领域中的卡车、船舶和飞机。

此外,法国国际关系研究所还补充说,氢的使用前景十分广泛,例如,它被普遍认为是一种储能的方式,同时,在2035年后,清洁氢能还可以通过与天然气基础设施的部门耦合,成为欧洲实现完全脱碳的重要选项。

降低绿氢成本

全球约有98%的氢是由化石燃料制备的。报告指出,目前,低碳、绿色的氢仅有1%-2%。当前,生产低碳氢主要有三种方式:通过低碳电力电解水、使用碳捕集与封存(CCS)进行甲烷蒸汽重整制氢,以及使用低碳电进行天然气热解。

其中,电解的方式是把水分解成氢和氧,目前有三种类型的电解槽:碱性电解槽(AEM)、质子交换膜电解槽(PEM)和固体氧化物电解槽(SOEC)。大型(>100兆瓦)碱性电解槽已经存在了较长时间,尤其是在挪威,其电氨厂向欧洲输送了大部分氮肥,加拿大、智利、埃及、冰岛、印度、秘鲁和津巴布韦也都建有电氨厂。

法国国际关系研究所表示,与普遍持有的看法相反,因为不需要贵重材料,超大规模的电解槽价格仅为400欧元/千瓦,并不十分昂贵。因此,如果其容量系数(或利用率)每年不低于3000个满负荷小时(FLH),甚至可以大于5000FLH,则电解成本将由电力成本而不是电解槽成本决定。

电解槽使用率与氢能成本

电解槽具有灵活性,法国国际关系研究所认为,当电网成本或电力碳含量过高时,可以停止工作,更多的用太阳能和风能为其供电。

该报告认为,电解水制氢的同时,还可以产生具有很大市场价值的副产品氧,从而降低制氢成本。从广泛的脱碳角度来看,这一过程产生的氧可以用于固体生物质的气化或燃料的氧化,这是一种有助于碳捕获和封存(CCS)提高废气中二氧化碳浓度的方法。

此外,增加部署,扩大产业规模,也将有助于降低制氢成本。报告强调,清洁的氢将在经济脱碳方面发挥重要作用,同时,其大规模部署也为经济发展提供了重要机遇。从成本来看,绿氢将很快能够与基于化石的氢竞争。

合理的氢战略

目前,欧洲氢工业已经基本具备逐步扩大规模的条件,这需要对未来20年的发展做出规划。法国国际关系研究所认为,尽管发展清洁氢能是必不可少的,但它目前仍伴随着技术和经济的挑战,无可争议的是,能源投入、运输和分配系统的成本、可用性以及有利的政策环境比简单的扩大规模更加重要。

鉴于许多国家已经在氢能领域取得一定的成就,法国国际关系研究所建议,欧盟须对日本和韩国等国家制定的战略进行评估。该报告介绍,日本和韩国已制定了强有力的工业战略,在公众的大力支持下,将碳密集型氢能推向了汽车、住宅和电力行业。

为了加速实现欧洲脱碳的目标,报告还强调了最初应采取的合理的氢战略。例如:根据系统的收益和成本,确定性和不确定性,主要和次要优先级,时间表,以及欧洲氢能行业的优势与劣势,评估所有可参考的国际发展路线;逐步且经济高效地推进清洁氢能部署;制定清洁氢能解决方案的路线图和示范项目;保护欧盟各层次的氢产业利益相关者,防止外部收购;在全球市场和竞争时,保证欧盟内清洁氢能和富氢燃料及原料的公平竞争环境。

为了实现‘脱碳’承诺,需要有一个有利于投资的环境。法国国际关系研究所表示,随着应对新冠病毒疫情的结束,欧洲各国政府将为后封锁时期的经济复苏提供刺激政策,对于清洁氢能和其他脱碳技术,将是一个不应错过、也不应浪费的机会。 能源发展与政策   作者: 吴昊

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