今年10月初,國際能源署(以下稱:IEA)在第4屆氫能部長級會議期間發布了業內期待已久的《全球氫能回顧》報告。在本文中,我們將聚焦于報告中的“氫能圣經”的關鍵信息。第一個關鍵信息,清潔氫能空前的發展勢頭正在轉化為行動。越來越多的國家推出了氫能戰略或是路線圖,開始實施相關具體政策。行業正加緊行動,增加和氫能相關的投資。
已宣布的清潔氫能項目數量正迅速增加,特別是在歐洲、澳大利亞、加拿大、美國和中東地區。中國在緩慢起步后正迅速趕上。報告中預計,到2030年,目前正在進展中的項目可能會生產1700萬噸低碳氫,其中有800萬噸來自水電解,900萬噸來自利用了CCUS技術的化石燃料制氫。和幾年前的數字相比,這已是巨大的進步。看到越來越多的銀行和基金在迫切的追趕這一潮流令人鼓舞。這是解釋氫能動力增長的一個重要驅動因素。
IEA今年5月發表的《2050凈零排放路線圖》清晰的表明,低碳氫是凈零排放能源系統不可或缺的貢獻者,此外還有綠色電氣化和其它的碳技術。據該路線圖內容,到2030年氫能需求將翻倍,到2050年增長6倍,在脫碳的重工業(如煉油廠、化學品和鋼鐵)、長途運輸(卡車、船舶、飛機等)以及長期能源方面發揮主要作用。具體行動的另一個跡象是氫能貿易項目的增長,這意味著國際合作和新的貿易路線。日本在亞太地區率先利用不同載體(氨、液態氫、液態有機儲氫)的進口項目,以及德國H2 Global的項目著眼于氫能生產、進口和承購合同的雙重拍賣系統則是讓人激動的項目案例。
很明顯,清潔氫的全球市場正在出現凈進口國(例如日本、韓國、德國)和凈出口國(智利、澳大利亞、沙特阿拉伯等)。全球氫能貿易將比一兩年前的預期發展的更快。
注意差距:需要做的更多
在為氫能行業發展真正起飛的好消息鼓掌后,需要提出一個關鍵問題:我們是否有望在2050年實現零排放?答案是否定的。這是該報告帶給世界的壞消息。基本上,清潔氫能的任務有兩個:首先,讓工業(煉油廠、化工廠等)中當年利用化石燃料生產的氫脫碳,其次,拓展至工業、運輸以及建筑和建筑領域的新應用領域和電力行業。據目前的趨勢,預計未來十年清潔氫的生產增長速度仍太慢。據報告中的內容,即使有了政府的承諾,現實情況仍然是如此。
第二個關鍵信息,我們顯然需要更為雄心勃勃的和具體的政策以實現2050凈零排放所需的規模擴展。特別是迫切需要強有力的需求信號,為2030年及以后的清潔氫創造明確界定的市場。這對投資者很有幫助。換句話說,我們面臨著雙重差距:抱負的差距及政策差距。各國政府需要實現清潔氫的利用和生產,讓氫能符合凈零排放路線圖要求。此外,需要具體執行和有效的政策來實現這些抱負。在這兩個領域,各國都在努力應對前所未有的挑戰。
《全球氫能回顧》幫助明確了2030年的一些關鍵里程碑,有助于實現2050年實現凈零排放的路線圖。其中包括2030年2.12億噸氫能需求,中期電解產能達850GW,以及在制造過程中捕獲和存儲的4.1億噸的CO2。不過報告中帶來的好消息是,低碳氫成本正在下降,所制定的雄心勃勃的氫能政策可能會在十年內讓水電解制氫和化石燃料制氫共同競爭。換句話說,只要采取適當的措施它就是可行的:技術已經準備好了。哪些是適當的措施?
火力全開:行動更大膽、更快
該報告中所傳達的第三個關鍵信息:只有一套全面的強有力的政策才能實現所需的清潔氫的生產和利用所需的迅速拓展。現在就需要采取行動,讓21世紀20年代就成為清潔氫拓展的十年。能源和氫能的生產前置時間是如此之長,如在2030年前沒有明顯的規模擴展,我們將不再有公平的機會保持清潔氫能發展的正軌并為2050年的凈零排放做出貢獻。IEA在該報告中建議的一攬子政策值得在此呈現一下:
制定氫在能源系統中作用的戰略和路線圖。
為使用低碳氫替代化石燃料打造強大的激勵機制。
動員對生產資產、基礎設施和工廠的投資。
提供強有力的創新支持,確保關鍵技術快速實現商業化。
建立適當的認證、標準化和法規。
第一步是將產業集群互連。這些產業集群通常位于港口區,或是有著成為低碳氫能中心或是氫谷的理想位置。之所以會如此,是因為需要將大量的脫碳的化石燃料制氫和準備投入新應用領域的物流操作相結合。許多產業集群通常都有天然氣基礎設施,重新利用這些天然氣管道是啟動氫能基礎設施的低成本選擇。荷蘭的案例是,政府已責成國有天然氣基礎設施公司Gasunie在2027年前通過重新利用連接主要產業集群的天然氣管網研發氫能運輸主干路線,同時提供必要資金。在德國正在制定類似的計劃。為選定準備就緒的旗艦項目提供量身定制的支持,啟動低碳氫價值鏈的拓展。包括將供應源連接到需求中心的基礎設施。這種節省時間的方法在日本和韓國已很普遍,但如果是在歐洲則會經歷漫長而繁瑣的立法和監管程序。
為盡快降低低碳氫成本的學習曲線,如我們將低碳氫的公共研發投資翻倍,將快速部署和強大的創新推動結合將會帶來極大的助力。全球范圍內的市場約有450億美元。為促進全球低碳氫能市場的打造我們需要制定國際標準。多年來國際氫能和燃料電池合作伙伴(IPHE)一直活躍在該領域。高安全標準顯然對保持公眾的接受度非常重要,特別是涉及民用的車輛、建筑物等新的應用領域。這方面的國際合作和協調已在進行中。
另一個具體的例子是需要國際公認的標準來衡量不同制氫途徑的碳足跡。IPHE在上周為此發布一項提案。在這種標準的基礎上可發展認證計劃和市場。這包括了低碳氫市場,如綠色鋼鐵生產的汽車。好消息是,低碳生產對終端消費者的價格影響往往僅限于幾個百分點。在監管領域,靈活和動態的方法至關重要。一方面,政府需要避免市場分裂和新的壟斷。
另一方面,監管應當考慮到清潔氫市場發展的萌芽階段,避免監管的失敗。當提到全面的政策需要時,我關注到了許多和氫能市場沒有直接聯系但可能對具體項目的商業案例產生很大影響的政策領域。報告中提到了從電網費用和征稅、國家援助規則和空間規劃以及貿易壁壘許可、能源稅、化石燃料補貼和可持發展金融的例子。為什么這點如此重要?因為這些東西既可是阻礙(如它們會帶來強大的逆風),也可以加速器(如它們會帶來順風)。在不同的區域它們的表現非常不同。這就是為什么要給這個行業足夠的關注并從最佳實踐中學習非常重要的原因。我最喜歡的例子是瑞士對駕駛柴油重卡征收高額稅,同時豁免零排放卡車。僅此一項簡單措施就為目前正在進行的在瑞士道路上投放1000輛氫能重卡項目提供了商業化案例。
加強國際合作=成功的關鍵
IEA在《2050凈零排放路線圖》報告中已明確表明,國際合作對總體上加速能源轉型非常重要。這也適用于清潔氫。IPHE是現有的時間最久遠的政府間氫能合作網絡,IEA長期以來促進了國家之間氫能技術的合作。自2018年以來,日本在組織氫能部長級會議方面發揮了全球領導作用。從那時起,我們還見證了清潔能源部長級會議(CEM)氫能倡議、使命創新氫能合作和聯合國工業發展組織的全球氫能伙伴關系。清潔氫能巨大的發展勢頭已變為現實行動,所有的國際氫能合作伙伴和倡議都必須有更加強有力的協調以確保及時取得足夠進展,這和清潔氫對2050年凈零排放所需的貢獻相一致變得至關重要。