歐盟7月8日通過(guò)一份雄心勃勃的戰(zhàn)略規(guī)劃將氫能投資確立為疫情后綠色復(fù)蘇的引擎之一,這項(xiàng)氫能規(guī)劃同時(shí)將為歐盟的“2050年氣候中立”目標(biāo)保駕護(hù)航。
無(wú)論是歐盟還是全球范圍內(nèi),如今炙手可熱的氫能在供能結(jié)構(gòu)中的占比微乎其微,且99%的氫能利用化石能源制造而成。歐盟委員會(huì)認(rèn)為,2030年至2050年,隨著可再生能源發(fā)電成本下降,清潔的可再生氫技術(shù)趨于成熟,并將大規(guī)模應(yīng)用于難以通過(guò)電氣化實(shí)現(xiàn)脫碳的領(lǐng)域。
氫本身無(wú)色無(wú)味,不過(guò)為了區(qū)分不同生產(chǎn)來(lái)源的清潔程度,人們按照碳強(qiáng)度由高到底標(biāo)注出灰氫、藍(lán)氫和綠氫。歐盟的氫能戰(zhàn)略規(guī)劃確定了可再生能源制氫(即綠氫)的重點(diǎn)優(yōu)先地位,但將利用化石能源制造但配以碳捕獲技術(shù)的“藍(lán)氫”列入過(guò)渡時(shí)期被許可的選項(xiàng)。
由此導(dǎo)致的結(jié)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(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的努力受到外界肯定,也因給化石能源制氫“留后門(mén)”遭致?tīng)?zhēng)議。
“過(guò)去人們對(duì)氫的興趣曾出現(xiàn)高峰,但該產(chǎn)業(yè)并沒(méi)有起飛?,F(xiàn)在我們正在接近一個(gè)臨界點(diǎn)?!睔W委會(huì)認(rèn)為,歐洲在清潔制氫技術(shù)領(lǐng)域有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,且將從清潔氫作為能源載體的全球發(fā)展中獲益。從現(xiàn)在到2050年,歐洲對(duì)可再生氫的累計(jì)投資可能高達(dá)1800億至4700億歐元。
歐盟氫能三步走:綠氫是重點(diǎn),藍(lán)氫用于過(guò)渡
歐盟在推出氫能戰(zhàn)略的同時(shí)提出能源系統(tǒng)一體化戰(zhàn)略。能源系統(tǒng)一體化戰(zhàn)略是要讓不同的能源生產(chǎn)載體、基礎(chǔ)設(shè)施及消費(fèi)行業(yè)聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)。專(zhuān)門(mén)制定氫能源戰(zhàn)略,是為了在一體化的能源系統(tǒng)中,更好地利用氫能促進(jìn)工業(yè)、交通、能源生產(chǎn)等領(lǐng)域的去碳化進(jìn)程。
歐盟有著明確的“碳約束”。2018年11月,歐盟提出到2050年實(shí)現(xiàn)氣候中立(climate neutral)的碳中和目標(biāo)。2019年12月11日,歐盟委員會(huì)提出《歐洲綠色協(xié)議》(the Green Deal)。目前,各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門(mén)的能源生產(chǎn)和使用占?xì)W盟溫室氣體排放量的75%以上。為實(shí)現(xiàn)目標(biāo),能源系統(tǒng)進(jìn)一步脫碳至關(guān)重要,而大規(guī)模快速部署清潔氫能是歐盟實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)脫碳的重要手段。在歐盟的氣候中立戰(zhàn)略愿景中,氫在歐洲能源組合中的份額預(yù)計(jì)將從目前的不到4%增長(zhǎng)到2050年的13-14% 。
歐盟氫能戰(zhàn)略認(rèn)為,在未來(lái)的綜合能源系統(tǒng)中,氫將發(fā)揮重要作用,同時(shí)配合實(shí)現(xiàn)可再生電氣化和更高效、循環(huán)的資源利用。對(duì)氫的投資還將促進(jìn)可持續(xù)增長(zhǎng)和就業(yè),進(jìn)一步刺激后疫情時(shí)代的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。
戰(zhàn)略提出,歐盟的首要任務(wù)是開(kāi)發(fā)主要依靠風(fēng)能和太陽(yáng)能進(jìn)行生產(chǎn)的可再生氫能。根據(jù)其定義,“可再生氫”即“綠氫”,是指通過(guò)電解水和來(lái)自可再生能源的電產(chǎn)生的氫,最符合歐盟的碳中和目標(biāo)。然而,在短中期,仍需要其他形式的低碳?xì)溥M(jìn)行過(guò)渡。“低碳?xì)洹痹谠撘?guī)劃中指的是通常意義上的“藍(lán)氫”,包括帶碳捕捉的化石氫和電解制氫。低碳?xì)潆m然不是首選,但與現(xiàn)有氫氣生產(chǎn)相比,可以大幅減少全生命周期的溫室氣體排放。
歐委會(huì)的氫能戰(zhàn)略劃定了三大階段并設(shè)定了階段性目標(biāo):
2020-2024年,支持歐盟范圍內(nèi)建成6GW(1GW=1000MW)的電解綠氫裝置,將綠氫的年度生產(chǎn)量提高到100萬(wàn)噸。在這一階段,歐盟將加強(qiáng)對(duì)可再生能源的資金支持,以填補(bǔ)新冠疫情后該領(lǐng)域的投資缺口。
2025-2030年,氫能需要成為歐盟能源系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,屆時(shí)將在歐盟范圍內(nèi)建成近40GW的電解綠氫裝置,并將年度綠氫產(chǎn)量提高至1000萬(wàn)噸。
2030-2050年,綠氫技術(shù)將完全成熟,并將大規(guī)模用于難以通過(guò)電氣化實(shí)現(xiàn)零碳排放的領(lǐng)域。在這一階段,可再生能源發(fā)電量需要大幅增加。
目前,無(wú)論是可再生氫、低碳?xì)洌€是搭配碳捕捉的化石基氫,在成本上都無(wú)法與由化石燃料制造的高碳?xì)洌ɑ覛洌┫嗥场R虼藲W洲氫能戰(zhàn)略的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是降低綠氫的成本。對(duì)歐盟而言,目前化石基氫的成本約為1.5歐元/千克,這高度取決于天然氣價(jià)格,也未將二氧化碳成本考慮在內(nèi)。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(dá)到2.5-5.5歐元。
歐委會(huì)測(cè)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(jìng)爭(zhēng)力,須將碳價(jià)定為55-90歐元/噸。在可再生能源電價(jià)低廉的地區(qū),電解綠氫的經(jīng)濟(jì)性到2030年有望可與化石基氫競(jìng)爭(zhēng)。作為氫能戰(zhàn)略的一部分,歐委會(huì)還宣布成立 “歐洲清潔氫能聯(lián)盟”(European Clean Hydrogen Alliance)。
如何設(shè)定化石基氫退出時(shí)間表?歐盟氫能規(guī)劃進(jìn)退兩難
歐盟的氫能戰(zhàn)略得到了較為普遍的肯定。歐洲太陽(yáng)能公司(SolarPower Europe)政策總監(jiān)兼臨時(shí)CEO Aurélie Beauvais認(rèn)為,歐盟委員會(huì)如今朝著《歐洲綠色協(xié)議》的目標(biāo)邁出了關(guān)鍵的一步?!皻W盟委員會(huì)認(rèn)識(shí)到由太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電的可再生氫是使難以減排的行業(yè)脫碳的最有前途的方法,這是一個(gè)明智且具有前瞻性的舉措,因?yàn)槿缃竦目稍偕茉词亲顚?shí)惠、最清潔、工作最密集的技術(shù),可以在歐洲關(guān)鍵時(shí)刻支持綠色復(fù)蘇?!彼€指出,隨著歐洲氫戰(zhàn)略的提出,歐洲可再生能源部門(mén)被確認(rèn)為歐盟能源轉(zhuǎn)型的核心支柱,它將支持歐洲經(jīng)濟(jì)的全面脫碳,甚至包括電力。
不過(guò),歐能氫能戰(zhàn)略在中短期內(nèi)為“藍(lán)氫”保留了發(fā)展空間,這也引發(fā)了一定的爭(zhēng)議。
獨(dú)立氣候變化智囊團(tuán)E3G的高級(jí)政策顧問(wèn)Lisa Fischer認(rèn)為:“歐盟迫切需要對(duì)其能源體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)性變革,以支持《歐洲綠色協(xié)議》實(shí)現(xiàn)零溫室氣體凈排放。今天的戰(zhàn)略是一個(gè)機(jī)遇,然而氫能戰(zhàn)略為使用CCS(碳捕獲與儲(chǔ)存)技術(shù)的化石燃料制造的氫氣敞開(kāi)了大門(mén),而沒(méi)有可衡量的方式來(lái)跟蹤這種增加溫室氣體的能源被逐步淘汰的過(guò)程?!?
在歐洲氫能戰(zhàn)略出臺(tái)之前,采用何種制氫路線就是各方的爭(zhēng)議焦點(diǎn)。5月15日,由8個(gè)環(huán)保非政府組織和智囊團(tuán)組成的聯(lián)盟堅(jiān)稱(chēng)歐盟清潔氫聯(lián)盟必須關(guān)注可再生氫。6月24日,一個(gè)主要由石油和天然氣公司組成的行業(yè)聯(lián)盟寫(xiě)信給歐盟委員會(huì),反對(duì)歐盟優(yōu)先考慮基于可再生氫的計(jì)劃,認(rèn)為其還應(yīng)該關(guān)注化石能源,因?yàn)槟壳翱稍偕鷼涞娜虍a(chǎn)量很小,市場(chǎng)需要時(shí)間擴(kuò)大規(guī)模,歐盟不應(yīng)該將所有精力集中在擴(kuò)大很小一部分的市場(chǎng)上。
目前,全球99%的氫能是利用化石能源制造的,而碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)仍處在發(fā)展的初期階段,目前全球只有19個(gè)運(yùn)行中的商業(yè)項(xiàng)目。歐盟內(nèi)也暫不存在大型設(shè)施可以?xún)?chǔ)存被捕獲的二氧化碳。
上個(gè)月,歐盟的氫能大國(guó)德國(guó)通過(guò)了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,明確指出將綠氫作為未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。與此同時(shí),德國(guó)國(guó)家氫能委員會(huì)宣布成立,25位成員已由內(nèi)閣任命。
德國(guó)已實(shí)現(xiàn)氫氣制取、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及燃料電池應(yīng)用的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈,不過(guò),德國(guó)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(chǎn)業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)力?一系列問(wèn)題仍是未知數(shù)。




