多國(guó)布局氫能產(chǎn)業(yè)

近日，美國(guó)能源部發(fā)布《國(guó)家清潔氫戰(zhàn)略與路線圖》。該路線圖全面概述美國(guó)氫氣生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用的潛力，闡述清潔氫將如何助力美國(guó)脫碳和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)名為“IPCEI Hy2Use”的國(guó)家援助項(xiàng)目，以支持氫價(jià)值鏈中的研究、創(chuàng)新、首次工業(yè)部署和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(特別是大型電解槽和運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施)等。

當(dāng)今全球能源危機(jī)為氫能發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，將化石能源制氫轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕茉粗茪洌⒃诮K端用能中用氫取代化石燃料可大幅降低對(duì)化石燃料的依賴，增加潛在能源供應(yīng)的多樣性。國(guó)際能源署在近日發(fā)布的《2022年全球氫能回顧》報(bào)告中指出，到2030年，氫可以幫助減少約140億立方米/年的天然氣使用量、2000萬(wàn)噸/年的煤炭使用量和36萬(wàn)噸/年的石油使用量。但與此同時(shí)，國(guó)際能源署認(rèn)為氫能行業(yè)的發(fā)展仍依賴于更多的政策支持。現(xiàn)今，各國(guó)政府正在不斷提高氫能的戰(zhàn)略地位，截至目前已有26個(gè)國(guó)家將其作為能源結(jié)構(gòu)的支柱之一。

美國(guó)當(dāng)前年生產(chǎn)氫氣1000萬(wàn)噸，從消費(fèi)結(jié)構(gòu)上看，主要用于石油煉化、合成氨與化工工業(yè)。當(dāng)前，每年的氫氣生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生約1億噸的溫室氣體。除上述應(yīng)用外，氫氣也廣泛用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。此外，美國(guó)正在積極開(kāi)展清潔氫生產(chǎn)項(xiàng)目，截至2022年5月，全美共有超過(guò)62萬(wàn)千瓦在運(yùn)或在建電解水制氫項(xiàng)目。美國(guó)能源部的目標(biāo)是到2030年將清潔氫的產(chǎn)能增加到1000萬(wàn)噸/年，到2040年增加到2000萬(wàn)噸/年，到2050年增加到3000萬(wàn)噸/年。

歐盟的“IPCEI Hy2Use”國(guó)家援助項(xiàng)目，由奧地利、比利時(shí)、丹麥、芬蘭、法國(guó)、希臘、意大利、荷蘭等13個(gè)成員國(guó)聯(lián)合實(shí)施，成員國(guó)將提供52億歐元的公共資金，預(yù)計(jì)可吸引額外的70億歐元私人投資。各種大型電解槽預(yù)計(jì)將在2024~2026年投入使用，眾多創(chuàng)新技術(shù)將在2026~2027年部署，整個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃于2036年完成。此前，歐盟委員會(huì)于7月15日批準(zhǔn)了54億歐元的“IPCEI Hy2Tech”項(xiàng)目。Hy2Tech和Hy2Use同屬氫價(jià)值鏈項(xiàng)目，Hy2Tech側(cè)重于移動(dòng)領(lǐng)域最終用戶，Hy2Use重點(diǎn)關(guān)注Hy2Tech未涵蓋部分，即工業(yè)領(lǐng)域與氫相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用。歐盟委員會(huì)表示，開(kāi)發(fā)綠色氫能等低碳技術(shù)有助于歐洲實(shí)現(xiàn)2050年氣候中性目標(biāo)。歐洲氫價(jià)值鏈處于起步階段，由企業(yè)或成員國(guó)單獨(dú)投資風(fēng)險(xiǎn)較大。為此，國(guó)家援助將發(fā)揮重要作用，以吸引和帶動(dòng)更多私人投資。

據(jù)國(guó)際能源署數(shù)據(jù)，2021年，全球氫需求量達(dá)到了9400萬(wàn)噸，超過(guò)了2019年9100萬(wàn)噸的高點(diǎn)，但幾乎所有的增長(zhǎng)都來(lái)自化石燃料制氫，這意味著對(duì)實(shí)現(xiàn)緩解氣候變化的目標(biāo)難有裨益。2021年，全球低碳?xì)淇偖a(chǎn)量不到100萬(wàn)噸，而且?guī)缀跞縼?lái)自“化石能源+CCUS”的模式。在當(dāng)今全球能源危機(jī)背景下，低碳?xì)湫袠I(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，有關(guān)項(xiàng)目正在以驚人的速度增長(zhǎng)。如果目前在建的所有項(xiàng)目都能按期實(shí)現(xiàn)，到2030年，低碳?xì)淠戤a(chǎn)量將達(dá)到1600萬(wàn)~2400萬(wàn)噸，其中900萬(wàn)~1400萬(wàn)噸為電解水制氫，700萬(wàn)~1000萬(wàn)噸為具有CCUS功能的化石燃料制氫。提升電解槽制造能力對(duì)于提高氫供應(yīng)鏈水平至關(guān)重要。截至2020年底，全球電解槽年產(chǎn)能約為30萬(wàn)千瓦。但到了2021年，氫電解槽進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段，成為氫能產(chǎn)業(yè)最引人注目的環(huán)節(jié)。2022年電解水制氫的發(fā)展進(jìn)一步加速。當(dāng)前電解槽年產(chǎn)能接近800萬(wàn)千瓦，隨著正在進(jìn)行的電解槽項(xiàng)目得以實(shí)現(xiàn)并按計(jì)劃擴(kuò)大生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)到2030年電解槽成本將比現(xiàn)在下降約70%，年產(chǎn)能將超過(guò)6000萬(wàn)千瓦。結(jié)合可再生能源成本的下降，預(yù)期可再生能源制氫的成本將降低至1.3~4.5美元/千克氫，相當(dāng)于39~135美元/兆瓦時(shí)。