近日,世界知名會計師事務所普華永道旗下全球戰略咨詢公司發布了《氫能源行業前景分析與洞察》報告。根據報告內容顯示:2050年,隨著可再生能源發電成本不斷降低,綠氫生產的成本將進一步下降,根據測算,質子交換膜電解水技術電解水制氫的成本將降至0.7——0.9美元/公斤,堿性電解水制氫的成本也會降至0.8——1.3美元/公斤。綠氫成本全線降低,灰氫和藍氫因為需要承擔制氫過程中脫碳的成本,所以在制氫成本上不占優勢。
氫能在很長的一段時間里發展并沒有多少起色,直到《巴黎協定》提出要將地球的升溫目標控制在2攝氏度之內,世界各國開始不斷審視各自的能源結構,尋求本國低碳轉型的方法。對氫能的利用才重新回到大眾視野,成為各國破解能源低碳轉型的一種方式。根據國際能源署可持續發展情景預測,到2070年,全球對氫氣的需求預計將在2019年7,000萬噸的基礎上增長7倍,達到5.2億噸,市場規模約為千億美元。
根據報告內容顯示:氫能市場占比最高的是亞洲,占比高達48%,其次是美洲和歐洲,兩者分別占比22%和18%。雖然氫能市場發展非常巨大,但卻不得不重視氫能的制備產生的溫室氣體的問題。報告分析顯示:“如今消耗的氫氣幾乎95%均來自于化石燃料,通過兩種最常見的方法——煤炭氣化和蒸汽甲烷重整進行生產。在生產過程中,化石燃料(即煤或天然氣)進料與蒸汽反應,生成一氧化碳、二氧化碳和氫氣。每生產1 公斤氫氣將釋放約10公斤二氧化碳,如果不能及時捕獲、利用或封存生產過程中產生的二氧化碳,此類傳統的制氫方法將對環境造成巨大影響。”只有利用風能、太陽能、水能等可再生能源以及沼氣和核能等清潔能源電力制氫,才能從根本上解決制氫過程中產生大量溫室氣體的問題。
生產和利用低碳氫才是實現《巴黎協定》規劃的控制升溫目標的癥結,但從目前氫能產業發展現狀看,低碳氫的生產和利用還需要各國通過不同的手段加以刺激。報告指出,各國政府在發展低碳氫經濟的過程中,需要集中精力、遵循主體原則,而不是試圖覆蓋眾多行業。
記者了解到,電力成本占綠氫可變成本的60%-70%,因此,獲得成本低廉、供應充足的可再生能源為電解槽提供電力顯得至關重要。報告預測:綠氫需求的激增將有力推動可再生能源裝機容量的增長。到2030年時,以電解方式生產1000萬噸氫氣將消耗約550太瓦時的可再生能源。不僅如此,在氫能的儲運環節,利用現有的天然氣基礎設施輸配氫氣,可以節約大量在氫能領域的基礎設施投資。歐洲11家天然氣輸配系統運營商聯合發布了一篇歐洲氫氣主干網絡研究,展望了氫氣輸配基礎設施的發展:在氫樞紐周邊區域管網的基礎上,逐步發展到2040年總長度2.3萬公里的泛歐洲管網,其中約75%由現有的天然氣基礎設施改造而成。對于支持綠氫產業的發展,報告建議:政府需要為處于起步階段的綠氫市場提供財政支持,為生產商和用戶提供適當的激勵,鼓勵其轉為使用低碳氫技術。激勵可采取多種形式,或是對資本性支出或運營性支出提供直接財政補貼,或是采取補償機制。除了上述措施,監管也是推動向綠氫轉型的關鍵。增加碳稅、設定工業過程中使用氫的約束性目標或強制性配額,都將有助于實現創造大量氫需求并支撐市場高速發展的目標。
盡管發展前景光明,但氫能的技術路線仍不夠成熟,許多技術難題有待解決,氫能離大規模市場化還有很長一段路。報告還分析了德國、法國等歐盟國家各自發展氫能的一些方案,并對我國的氫能產業提出四大建議:
1.戰略引領:盡快推出國家層面的氫戰略和路線圖,以實現碳中和、碳達峰為原則,確立氫能在長期能源戰略中所應發揮的作用,設定明確的階段性目標,引導和鼓勵氫能源的廣泛應用和可持續發展,加快中國能源結構調整的步伐,實現市場起飛。2.降本增效:提高低碳氫的成本競爭力,一方面鼓勵和推進光電風儲示范項目建設,加大可再生能源在氫氣生產中的比重,從而實現制氫的規模效益,降低低碳氫的生產成本;另一方面,加大公共資金對氫能技術研發的投入,同時鼓勵和吸引企業積極開展創新,實現燃料電池、氫燃料、電解槽和配套設備等的降本增效。3.需求挖掘:積極探索煉化、鋼鐵、交通運輸等重點行業內的脫碳機會,并通過創新刺激需求;同時鼓勵在能源生產和工藝流程轉型過程中逐步加大以藍氫或低碳氫作為燃料和原料的占比,為實現低碳氫的廣泛應用奠定基礎。4.協作共贏:推進跨行業協作和國際合作,尤其是在標準體系建設、先進技術和最佳實踐分享、基礎設施建設等領域,實現氫能源產業鏈的不斷發展和完善;同時通過融資模式創新,以風險共擔、利益共享的形式,打消先行者的顧慮,鼓勵私營領域加大對氫能源領域的投資。報告指出:在正確的引導和政策扶持下,剛起步的低碳氫市場有望在2030年迎來爆發和騰飛, 并在十年內變得具有成本競爭力。全球許多國家都制定了雄心勃勃的綠氫計劃,而中國憑借豐富的可再生能源、水資源等獨特優勢,具備引領低碳氫經濟的機會。通過抓住綠氫產業機遇,中國政府和企業能夠在脫碳大趨勢下奠定經濟增長的基礎,并在低碳發展領域內建立起持續的影響力。