推动经济复苏,氢是首选
2021-01-13齐铁健
文/齐铁健
普华永道旗下Strategy& Middle East 的一份最新报告显示,到2050 年,绿色氢出口市场每年价值可能达3000 亿美元,为全球可再生能源和氢生产创造40 万个就业岗位。到2050 年,全球对绿色氢的需求将达到5.3 亿吨,取代约104 亿桶油当量(约占疫情前全球石油产量的37%)。
可再生能源成本的迅速下降和技术进步,将使氢成为全球廉价清洁能源的首选。此外,COVID-19的大流行大大减少了碳氢化合物的需求,加速了脱碳的趋势。
◇加氢站的脚步越来越近。
日本:10年内20%家庭用上氢
截至2019 年底,日本已有超过26 万户家庭安装了氢燃料电池。到2030 年,日本政府计划让氢燃料电池走进530 万户家庭,即全国20%的家庭用上氢能源。
2019 年3 月,日本公布的《氢能利用进度表》提出,到2030 年,累计推广家庭燃料电池达到530万台,通过使用产品节省能源成本,5 年收回设备投资。
2010 年开始,日本政府对安装燃料电池系统的家庭提供140 万日元或制造成本一半的补贴。2015 年,松下、东芝等企业推出新一代家用燃料电池系统,售价降至150 万日元,政府补贴额度相应降至50 万~60万日元。虽然单台补贴额度逐渐下降,但由于推广数量逐步增加,2015 年日本政府发放的补贴金额仍达222 亿日元。
近期,日本借助东京奥运会契机正大力建设氢能建筑示范区,构建了世界上第一个氢能源社区,5632 户住宅全部采用松下公司开发的家庭燃料电池ENE-FARM。
松下公司计划2021 年在公用部分提供4 处纯氢燃料电池,并在区域内修建氢管线,向街区和车辆提供氢。在推进燃料电池小型化示范方面,东京煤气和京瓷公司共同合作开发的ENE-FARM 体积是以往产品的1/4 左右,并计划借机将此作为普及小型化家用燃料电池的“引爆剂”,扩大其在公寓等领域的占有率。
印度:氢用量将增长10倍
能源和资源研究所(TERI)的数据显示,印度使用氢气的潜在规模巨大,到2050 年可以增加3 到10 倍,促进该国向碳中性经济转型。
该研究所在一份题为《印度制造氢气》的政策简报中表示,在向碳中和经济过渡的过程中,氢气可以为可再生能源和电池提供辅助作用。文章补充道,氢的早期需求市场包括卡车燃料电池、电力部门供需平衡,以及工业中的替代化石燃料。
印度重型运输市场将迅速扩大。随之而来的碳排放,既是巨大挑战,也是机遇。TERI 表示,目前氢燃料电池汽车的充电时间在5-15 分钟之间,纯电动汽车则需要超过90 分钟。
TERI 称,尽管电池能够在24 小时内多次循环使用,可以提供经济高效的日间存储,但不太可能在几天或几周的时间内提供具有成本效益的存储。出于这个目的,氢气可能是一个更合适的选择。因为大规模开发氢气储存设施的成本较低,包括盐穴或钢罐。
在印度,目前的氢需求主要集中在化工和石化行业,未来的需求预计受到运输、工业和电力行业更多使用的推动。
该政策简报称,氢可分为“灰色”(由化石燃料产生)“蓝色”(由具有碳捕获和存储功能的化石燃料产生)和“绿色”(由可再生电力产生)。
根据TERI 的说法,到目前为止,印度在获取太阳能光伏和电池等某些清洁能源技术的制造效益方面取得的成功有限。因此,其现在将绿色氢视为下一个“清洁能源奖励”。这将需要工业和政府的协调行动。
今年1 月,新能源与可再生能源部(MNRE)前秘书阿南德·库马尔(Anand Kumar)表示:“我们正试图建立氢能任务。氢作为能源可以使钢铁、航空等行业脱碳,可以充当能源载体,并可以满足火车和运输部门的需求。”他补充道,政府将不遗余力地分析形势,并在氢能建设任务的所有适用和未来领域进行研究和开发。
各国的氢战略
6 月10 日,德国通过国家氢能源战略,为清洁能源未来的生产、运输、使用,以及相关创新、投资制定了行动框架。为支持这一战略,德国政府将在现有基础上再投入70 亿欧元用于氢能源市场推广,另外20 亿欧元用于相关国际合作。
作为减少二氧化碳排放以实现气候目标的一种手段,全球许多国家在制定国家氢战略。荷兰、挪威、葡萄牙、日本、韩国、澳大利亚和新西兰等国,已经发布了国家氢战略。氢预计将在运输系统脱碳方面发挥重要作用,后者是二氧化碳排放的主要部门之一。由于其高度分布的性质,运输系统将是改革最具挑战性的部门之一。
很多国家也在蠢蠢欲动。加拿大自然资源部(NRC)6 月7 日证实,加拿大时下正和其他国家一起制定一项国家氢战略。NRC 表示:“我们正在寻求在短中长期内为清洁氢生产和优化整个经济的终端使用确定机会,也为加拿大的清洁氢、氢和燃料电池技术和服务确定出口市场潜力。”
加拿大自然资源部时下正与各级政府、学术界和私营部门合作,为制定国家氢战略提供信息。NRC 表示:“全球对氢气的需求正在增长,加拿大处于有利地位,将从国际上对氢气和燃料电池日益增长的需求中获益。”
欧盟也正在策划氢能战略。欧盟能源专员卡德里·希姆森(Kadri Simson)6 月16 日表示,作为到2050 年前实现气候中性努力的一部分,欧盟委员会将在7 月8 日提交一份欧盟氢战略。这份战略,将着眼于如何推动包括重工业和交通运输业在内的一系列行业需求。例如,这些行业比发电行业更难脱碳。
根据会议结论,欧盟成员国部长们一致认为,氢尤其是来自可再生能源的氢将是帮助欧盟脱碳和保持竞争力的关键创新能源技术之一。