中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近日,歐盟委員會(huì)公布了一個(gè)授權(quán)法草案,要求生產(chǎn)綠氫的電力應(yīng)來自現(xiàn)有電力以外的可再生能源電力,以應(yīng)對(duì)近期歐洲電力緊缺現(xiàn)狀,同時(shí)規(guī)范綠氫生產(chǎn)真正使用綠電(可再生能源電力),能防止化石能源電力趁虛而入。草案確定的“額外性”標(biāo)準(zhǔn)等問題,一經(jīng)發(fā)布就引起了業(yè)界廣泛關(guān)注,也帶來了諸多爭議,對(duì)我國綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展也有一定的警示作用。
一、歐盟新規(guī)則內(nèi)容及影響
歐洲為繼續(xù)加大碳中和力度,同時(shí)擺脫能源高度依賴進(jìn)口的問題,加大了對(duì)使用綠氫的需求。烏東沖突以來,歐洲的綠氫政策和企業(yè)日益重視氫能的發(fā)展。
5月5日,歐盟20家氫能制造商簽署了一份聯(lián)合聲明,承諾將其電解槽制造能力提高10倍,到2025年達(dá)到17.5GW。5月18日,為了加速綠色能源轉(zhuǎn)型并增加能源自給率,歐盟委員會(huì)正式公布了 “REpowerEU”和“EUSolarStrategy”能源轉(zhuǎn)型行動(dòng)方案,將2030年可再生能源目標(biāo)從40%提升至45%;在氫能方面,計(jì)劃到2030年可再生氫產(chǎn)量達(dá)到1000萬噸,再生氫進(jìn)口量達(dá)到1000萬噸。
但氫能的高電耗可能加劇歐洲當(dāng)前存在的電力緊張問題,為此歐盟委員會(huì)起草了一個(gè)規(guī)則,以確保為綠氫提供電力的發(fā)電裝置是其他用途電力的“補(bǔ)充”,以保證生產(chǎn)綠氫的能源來自新增可再生能源電力。由于原內(nèi)容比較復(fù)雜,現(xiàn)將大致原則總結(jié)如下:
1.制氫電力滿足嚴(yán)格的額外性要求,即制氫電力需求來自新增可再生能源電力,以避免制氫電力增長致使化石能源發(fā)電的增長。
2.為確保氫氣是完全可再生的,制氫設(shè)備可以通過以下方式利用可再生能源電力:一是直接與可再生能源發(fā)電設(shè)備直連;二是“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”方式下,只能用自發(fā)電力供電并提供相應(yīng)證明;三是與電力系統(tǒng)聯(lián)結(jié)時(shí),制氫設(shè)備用電應(yīng)與可再生電力生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行(發(fā)用電曲線匹配)或使用儲(chǔ)存的可再生能源電力,或者能夠證明是在供電過剩期間制氫,制氫行為有助于增加可再生能源的消納。
草案中盡管提出了分階段實(shí)施的安排,但草案提出的相關(guān)要求對(duì)于綠氫生產(chǎn)提出了很強(qiáng)的限制,引發(fā)了行業(yè)參與者的抗議。但該草案的相關(guān)內(nèi)容,對(duì)于真正促進(jìn)社會(huì)減排提供了可供借鑒的意義。
二、中國綠氫發(fā)展:資本很沖動(dòng)、政策很審慎
在我國,氫能被作為“未來能源”而大加膜拜。在各種碳中和場景中,氫能是解決其它方案無法解決的碳中和死區(qū)的萬能良藥,如重型交通、煉鋼、長時(shí)儲(chǔ)能等,這種現(xiàn)象一方面體現(xiàn)了各界對(duì)氫能的期許,另一方也展現(xiàn)了當(dāng)前碳中和可行方案的貧乏,可以說是“手段不夠、氫能來湊”。
作為未來的萬億級(jí)市場,各大央企、上市公司紛紛加入氫能(電解水制氫)的角逐,氫能概念成為資本市場非常具有號(hào)召力的旗幟。筆者總結(jié)氫能的核心邏輯有兩點(diǎn),一是國外邏輯,既然歐洲、日本將氫能上升到能源轉(zhuǎn)型的核心以及國家競爭力的主賽場,中國也要迎頭趕上、盡多掌握話語權(quán)。二是給氫能打上灰氫、藍(lán)氫、綠氫等可辨識(shí)顏色,以強(qiáng)調(diào)綠氫的重要性與發(fā)展空間。
但由于氫能在成本、技術(shù)以及需求等方面的問題,國家政策對(duì)于支持氫能發(fā)展仍比較謹(jǐn)慎。今年3月,國家發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,提出“穩(wěn)慎應(yīng)用,示范先行”的原則,到2025年可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬噸/年。整體來看,可再生能源制氫發(fā)展目標(biāo)低于市場預(yù)期,但隨后鄂爾多斯市發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)方案》提出至2024年鄂爾多斯市可再生氫產(chǎn)量達(dá)到20萬噸/年,體現(xiàn)了地方政府對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切要求。
三、綠氫發(fā)展仍需破除幾個(gè)誤區(qū)
綠氫發(fā)展進(jìn)入加速階段已成共識(shí),但歐盟新規(guī)仍給我們較多啟示。我國在發(fā)展綠氫的過程中,主要關(guān)注點(diǎn)在于電解水制氫成本,而對(duì)于綠氫真正實(shí)現(xiàn)碳減排方面的機(jī)制考慮較少,而歐洲在這方面理念較為先進(jìn),一方面要求制氫電力必須是可再生電力,同時(shí)要求不能因制氫帶來的用電需求導(dǎo)致化石能源電力的增長。引申來看,綠氫的推廣仍需跳過以下認(rèn)識(shí)誤區(qū),才能真正找準(zhǔn)其合理地位,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展和減碳作用的充分發(fā)揮。
1.“電解水制氫”不等同于綠氫
從終端能源來看,氫能無疑具有零碳、高密度、高品質(zhì)等優(yōu)勢,但作為二次能源,氫能的灰綠之分取決于制備氫能的能源含碳量。按定義,綠氫主要來自可再生能源電力制氫,但由于電能的難以區(qū)分問題,在電解水制氫時(shí)容易混雜化石能源電力,這也是歐盟新規(guī)反復(fù)界定可再生氫的原因。
由于我國在電力消費(fèi)側(cè)一般將各類電力混同考慮,而較少考慮電力構(gòu)成成分,碳排放核算時(shí)也統(tǒng)一計(jì)算碳排放因子,這種思維也影響到綠氫發(fā)展,產(chǎn)業(yè)方在投資決策和運(yùn)營過程中,普遍都考慮電解槽滿負(fù)荷運(yùn)行,較少考慮制氫用電與可再生能源電力匹配才算真正意義的綠氫,這樣就將“電解水制氫”與綠氫的概念混同。據(jù)了解,在各地實(shí)際運(yùn)行的制氫項(xiàng)目中,為保證項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性,制氫設(shè)備利用小時(shí)較高,雖然制氫總電量可能跟配套新能源項(xiàng)目年總發(fā)電一致,但制氫設(shè)備功率大部分時(shí)段與新能源發(fā)電不匹配(配套新能源功率需遠(yuǎn)大于制氫功率),這里悄然利用了“電量置換”。
采用煤制氫,噸氫煤耗約7噸,每噸氫碳排放約為18噸。對(duì)于堿性電解槽制氫,每噸氫能耗電5萬千瓦時(shí),其中只要45%以上的制氫電力來自化石能源電力,其排放就將高于煤制氫。由于新能源發(fā)電利用小時(shí)數(shù)小,保證電解槽有效利用時(shí)市電比例一般較高,造成制氫間接排放其實(shí)很高。從這個(gè)角度,不對(duì)綠氫生產(chǎn)使用可再生能源電力進(jìn)行要求,“電解水”制氫不但在成本上遠(yuǎn)高于煤制氫,在降碳角度上也處于劣勢;而相對(duì)于工業(yè)副產(chǎn)氫,其劣勢更加明顯。
2.新能源制氫沒有那么美好
誠如歐盟新規(guī)的種種限制,將對(duì)歐洲綠氫產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大沖擊,在我國如果要求制氫電力來源于可再生能源,其產(chǎn)業(yè)前景也并沒有描繪中那么美好。
在國內(nèi),將“新能源制氫”甚至是“棄風(fēng)棄光制氫”作為發(fā)展氫能的一個(gè)重要理由,其明顯的問題有兩點(diǎn):一是新能源制氫成本要取得優(yōu)勢,新能源電價(jià)要足夠低,如果利用電力系統(tǒng)輸送的新能源電力,還需疊加輸配電成本;二是如果全部用新能源電力,由于新能源發(fā)電低密度特性,必然造成電解槽利用時(shí)長大幅降低,造成單位氫能折舊、資金成本增加,按照當(dāng)前電解槽成本測算,如果利用小時(shí)按3000小時(shí),每千克氫能的其它成本(折舊、資金成本、運(yùn)維)將大于5元。
3.氫儲(chǔ)能仍需合理定位
由于氫能的可儲(chǔ)存特性,產(chǎn)生了將氫能用于儲(chǔ)能的預(yù)期,可再生能源制氫-氫氣儲(chǔ)存-燃料電池發(fā)電聽起來是零碳利用的完美途徑。但當(dāng)前技術(shù)、成本條件下,電-氫-電全過程能源轉(zhuǎn)化綜合效率只有30%-40%,度電綜合成本(最終上網(wǎng)1kWh電量)超過1元,對(duì)比現(xiàn)在技術(shù)路線較為成熟的電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水蓄能,儲(chǔ)氫的效率、成本等各方面均無法與其他常規(guī)儲(chǔ)能方式相競爭。盡管氫能具備長時(shí)儲(chǔ)能特性,但氫能大規(guī)模存儲(chǔ)依然帶來較大的儲(chǔ)存成本,相對(duì)而言,煤電、燃?xì)怆娬鹃L期儲(chǔ)能+CCUS的方案可能更優(yōu)。




