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氫能戰略將成為“經濟復蘇”支柱——《歐盟氫能戰略展望》指出,使用清潔氫能可成為實現歐洲經濟脫碳重要手段

時間:2020-05-18    來源:中國改革報    點擊次數:0     字體:【大】 【中】 【小】    打印本頁

      “當前,人們已經廣泛認識到,更大范圍地使用清潔氫能可以成為實現歐洲經濟脫碳的重要手段?!豹毩⒀芯繖C構法國國際關系研究所(IFRI)日前發布了一份題為《歐盟氫能戰略展望》的報告(以下簡稱“報告”)說。

      報告指出,一項穩健、成本效益高的歐洲氫能戰略將成為“歐盟經濟復蘇計劃”的支柱,而該戰略應與《歐洲綠色協議》一致,加速歐洲經濟體的脫碳進程。同時,歐盟需要通過有效的公共支持計劃和系統方法確保氫能規模的擴大,從而推動其成本的大幅降低,并在就業、價值創造和競爭力方面為歐洲帶來最大經濟效益,同時有效實現脫碳。

      潛在需求廣泛

      報告指出,目前,全球每年有約7000萬噸氫氣的需求,歐盟約占全球氫需求的9%。其中,占比最多的是燃料的精煉,其次是用于農業、礦業和工業用途的氨和甲醇的生產。同時,這些與“經濟脫碳”無關的氫用途的消費量一直在不斷增長。

      在交通運輸領域,清潔氫能主要適用于長途卡車和汽車,而歐洲已對此開始部署?!氨M管歐洲汽車制造商將純電動汽車和輕型汽車列為優先發展目標,但氫能長途卡車和旅游車以及與之伴隨的加氫站,有著更大的發展需求?!狈▏鴩H關系研究所指出,“對于氫燃料電池車和輔助基礎設施而言,迫切需要通過擴大規模和批量生產來降低成本?!贝送?,以氨作為燃料的深海運輸以及航空業,都將產生大量對于氫的需求。

      根據該報告,對于減少“最難直接電氣化或完全電氣化”的工業以及運輸部門的溫室氣體排放,清潔氫能是一種主要的方式,例如工業領域中的化學品和鋼鐵,交通領域中的卡車、船舶和飛機。

      此外,法國國際關系研究所還補充說,氫的使用前景十分廣泛。例如,它被普遍認為是一種儲能的方式,同時,在2035年后,清潔氫能還可以通過與天然氣基礎設施的部門耦合,成為歐洲實現完全脫碳的重要選項。

      降低“綠氫”成本

      “全球約有98%的氫是由化石燃料制備的?!眻蟾嬷赋?,目前,低碳、綠色的氫僅有1%~2%。當前,生產低碳氫主要有三種方式:通過低碳電力電解水、使用碳捕集與封存(CCS)進行甲烷蒸汽重整制氫以及使用低碳電進行天然氣熱解。

      其中,電解的方式是把水分解成氫和氧,目前有三種類型的電解槽:堿性電解槽(AEM)、質子交換膜電解槽(PEM)和固體氧化物電解槽(SOEC)。大型(>100兆瓦)堿性電解槽已經存在了較長時間,尤其是在挪威,其電氨廠向歐洲輸送了大部分氮肥,加拿大、智利、埃及、冰島、印度、秘魯和津巴布韋也都建有電氨廠。

      法國國際關系研究所表示,與普遍持有的看法相反,因為不需要貴重材料,超大規模的電解槽價格僅為400歐元/千瓦,并不十分昂貴。因此,如果其容量系數(或利用率)每年不低于3000個滿負荷小時(FLH),甚至可以大于5000FLH,則電解成本將由電力成本而不是電解槽成本決定。

     “電解槽具有靈活性?!狈▏鴩H關系研究所認為,當電網成本或電力“碳含量”過高時,可以停止工作,更多地用太陽能和風能為其供電。

     該報告認為,電解水制氫的同時,還可以產生具有很大市場價值的副產品——氧,從而降低制氫成本。從廣泛的脫碳角度來看,這一過程產生的氧可以用于固體生物質的氣化或燃料的氧化,這是一種有助于碳捕獲和封存(CCS)提高廢氣中二氧化碳濃度的方法。

     此外,“增加部署,擴大產業規模,也將有助于降低制氫成本?!眻蟾鎻娬{,清潔的氫將在“經濟脫碳”方面發揮重要作用,同時,其大規模部署也為經濟發展提供了重要機遇。從成本來看,綠氫將很快能夠與基于化石的氫競爭。

     采取合理氫戰略

     “目前,歐洲氫工業已經基本具備逐步擴大規模的條件,這需要對未來20年的發展作出規劃?!狈▏鴩H關系研究所認為,盡管發展清潔氫能是必不可少的,但它目前仍伴隨著技術和經濟的挑戰,“無可爭議的是,能源投入、運輸和分配系統的成本、可用性以及有利的政策環境比簡單的擴大規模更加重要?!?

     鑒于許多國家已經在氫能領域取得一定的成就,法國國際關系研究所建議,歐盟須對日本和韓國等國家制定的戰略進行評估。該報告介紹,日本和韓國已制定了強有力的工業戰略,在公眾的大力支持下,將“碳密集型”氫能推向了汽車、住宅和電力行業。

     為了加速實現歐洲脫碳的目標,報告還強調了最初應采取的“合理的氫戰略”。例如,根據系統的收益和成本、確定性和不確定性、主要和次要優先級、時間表以及歐洲氫能行業的優勢與劣勢,評估所有可參考的國際發展路線;逐步且經濟高效地推進清潔氫能部署;制定“清潔氫能解決方案”的路線圖和示范項目;保護歐盟各層次的氫產業利益相關者,防止外部收購;在全球市場和競爭時,保證歐盟內清潔氫能和富氫燃料及原料的公平競爭環境。

     “為了實現‘脫碳’承諾,需要有一個有利于投資的環境?!狈▏鴩H關系研究所表示,隨著應對“新冠病毒疫情”的結束,歐洲各國政府將為“后封鎖時期”的經濟復蘇提供刺激政策,對于清潔氫能和其他脫碳技術,將是一個不應錯過、也不應浪費的機會。


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