編者按:近年來,隨著全球能源轉(zhuǎn)型不斷推進(jìn), 低碳能源利用成為全球各國(guó)關(guān)注重點(diǎn)。氫能因在儲(chǔ)存和能量密度方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),成為歐盟國(guó)家以及中國(guó)、日本、韓國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要抓手。值得注意的是,對(duì)氫能發(fā)展表示出濃厚興趣的不僅僅是高度工業(yè)化的亞洲國(guó)家和歐洲能源進(jìn)口國(guó),沙特、阿聯(lián)酋、俄羅斯、澳大利亞等油氣資源國(guó)也紛紛涉足氫能,尋求在全球氫能市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
俄羅斯
11月25日,俄羅斯能源部副部長(zhǎng)索羅金在俄德工業(yè)論壇上稱,俄將在全球氫能市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)者地位。
10月底,俄聯(lián)邦政府批準(zhǔn)了《2020-2024年俄羅斯氫能發(fā)展路線圖》,計(jì)劃在2024年前在俄境內(nèi)建立全面的氫能產(chǎn)業(yè)鏈。俄羅斯的氫能產(chǎn)業(yè)鏈將由俄氣、俄原子能公司主導(dǎo),在上游使用天然氣、核能等制取低碳?xì)?,而非通過可再生能源制取綠氫。運(yùn)輸環(huán)節(jié)計(jì)劃通過天然氣管網(wǎng)摻氫、改造現(xiàn)有天然氣管道建立氫氣管網(wǎng),出口至歐洲。
沙特
11月18日,沙特能源部長(zhǎng)薩勒曼稱,沙特將成為全球最大氫出口國(guó),其龐大的天然氣儲(chǔ)量能夠生產(chǎn)藍(lán)氫。沙特還計(jì)劃從2025年起在NEMO未來城生產(chǎn)以太陽能為基礎(chǔ)的綠氫。
阿聯(lián)酋
阿聯(lián)酋能源部副部長(zhǎng)Sharif al-Olama日前表示,該國(guó)正在制定氫能發(fā)展路線圖,將通過化石燃料制氫配合碳捕捉、封存和利用(CCUS)技術(shù)來發(fā)展氫能。Sharif al-Olama透露,光伏電價(jià)下降還將有助于阿聯(lián)酋發(fā)展綠氫。標(biāo)普指出,阿聯(lián)酋已經(jīng)將投資“綠氫”和“藍(lán)氫”視為清潔能源發(fā)展的關(guān)鍵部分。
澳大利亞
10月,澳大利亞將“亞洲可再生能源中心(AREH)”列為重要項(xiàng)目,項(xiàng)目將利用西澳地區(qū)的太陽能和風(fēng)能資源生產(chǎn)綠氫和氨,旨在向亞洲市場(chǎng)大規(guī)模出口氫能。
2019年底,澳大利亞聯(lián)邦政府發(fā)布了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,到2030年,澳大利亞將成為亞洲氫能市場(chǎng)前三大出口國(guó)之一。
2018年,澳大利亞政府批準(zhǔn)了將褐煤轉(zhuǎn)化為氫,旨在出口至日本的氫能供應(yīng)鏈試點(diǎn)項(xiàng)目(HESC)。該項(xiàng)目以2030年代達(dá)到商用化為目標(biāo)。
近兩年,氫能成為能源領(lǐng)域的“寵兒”,從長(zhǎng)期看,氫能將是全球能源系統(tǒng)的重要組成部分。國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)測(cè),到2050年,氫能在全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比將升至18%,氫經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.5萬億美元。一些主要油氣資源國(guó)也紛紛將目光投向氫能。在中東地區(qū),沙特宣布將成為全球最大氫出口國(guó),阿聯(lián)酋也稱正在制定氫能發(fā)展路線圖。俄羅斯表示將在全球氫能市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)者地位。作為全球最大LNG出口國(guó)的澳大利亞更是早在2019年就出臺(tái)了氫能國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,尋求在全球氫能市場(chǎng)中搶占先機(jī)。這些油氣資源國(guó)涉足氫能的出發(fā)點(diǎn)何在?具備哪些優(yōu)勢(shì),又將面臨何種挑戰(zhàn)?
出發(fā)點(diǎn):開拓出口市場(chǎng)或推動(dòng)自身經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型
具體來看,油氣資源國(guó)發(fā)展氫能的出發(fā)點(diǎn)不同,俄羅斯提出氫能發(fā)展規(guī)劃主要受出口市場(chǎng)轉(zhuǎn)型影響,沙特、阿聯(lián)酋發(fā)展氫能的初衷是減少油氣經(jīng)濟(jì)依賴,而澳大利亞則是兼具開拓出口市場(chǎng)和自身經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的雙重需求。
出口市場(chǎng)轉(zhuǎn)型倒逼俄羅斯提出氫能發(fā)展規(guī)劃。波蘭東方研究中心(OSW)認(rèn)為,歐洲一直是俄羅斯最重要的能源出口市場(chǎng),歐盟能源轉(zhuǎn)型使俄羅斯對(duì)氫能的興趣增加。俄氣公司預(yù)計(jì),2050年歐洲氫能市場(chǎng)約為1540億歐元。通過改造現(xiàn)有天然氣管網(wǎng),可使氫氣成為繼天然氣之后,俄羅斯出口歐洲的又一種重要能源,保住俄在歐洲能源市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。俄羅斯高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授、俄羅斯出口中心德國(guó)代表處主任尤里·斯捷岑科指出,歐洲終將實(shí)現(xiàn)向氫能源的過渡,俄羅斯越早參與氫能發(fā)展進(jìn)程,就越有可能從中獲得經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
中東國(guó)家發(fā)展氫能為減少油氣經(jīng)濟(jì)依賴。中國(guó)石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院海外投資環(huán)境研究所中東室主任尚艷麗認(rèn)為,中東資源國(guó)日益重視清潔能源的發(fā)展,尋求實(shí)現(xiàn)能源來源多元化,減少對(duì)石油的依賴,在滿足能源需求的同時(shí)努力降低碳排放,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。沙特進(jìn)軍氫能源的計(jì)劃是其“2030愿景”計(jì)劃的一部分,旨在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)多元化,擺脫其對(duì)石油收入的依賴。同樣,阿聯(lián)酋也在尋求發(fā)展多元化經(jīng)濟(jì)。在阿聯(lián)酋2050年能源發(fā)展戰(zhàn)略中,其戰(zhàn)略目標(biāo)是清潔能源占總能源比重將從目前的25%提高至2050年的50%,未來的30年里,因發(fā)電引發(fā)的碳排放將削減70%。
澳大利亞兼具開拓出口市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型需求。目前,澳大利亞每年從向亞洲出口煤和LNG中獲得700億澳元的收入。以日本為例,日本是澳大利亞煤炭和LNG的主要進(jìn)口國(guó),已經(jīng)制定了國(guó)家層面的氫能發(fā)展戰(zhàn)略,希望通過與澳大利亞合作的氫能供應(yīng)鏈項(xiàng)目(HESC),為其提供一條實(shí)現(xiàn)低成本減排的可行路徑。澳大利亞希望借此機(jī)會(huì),不僅成為亞洲國(guó)家的氫能首選供應(yīng)商,還能實(shí)現(xiàn)依賴化石燃料的本國(guó)經(jīng)濟(jì)多元化。
“大玩家”發(fā)展氫能具備哪些優(yōu)勢(shì)?
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,上述油氣資源國(guó)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)具備諸多優(yōu)勢(shì),極有可能成為全球氫能市場(chǎng)的大玩家。
首先,這些國(guó)家擁有豐富的化石能源和可再生能源,制氫成本低廉。俄羅斯天然氣儲(chǔ)量豐富且開采成本低,可生產(chǎn)藍(lán)氫。此外,俄羅斯核電產(chǎn)能過剩,可在科拉核電廠和列寧格勒核電廠建造氫能處理工藝中心,生產(chǎn)黃氫。根據(jù)Energy Net的預(yù)測(cè),2020-2025年俄羅斯能以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格(3.38美元/公斤)生產(chǎn)氫,并在全球氫能市場(chǎng)占據(jù)10%-15%的份額。尚艷麗認(rèn)為,中東地區(qū)日照充足,沙特和阿聯(lián)酋等國(guó)能以相對(duì)較低的太陽能發(fā)電成本,制造價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色氫。澳大利亞更是擁有大規(guī)模制氫所需的風(fēng)能、太陽能、褐煤等資源。
其次,氫工業(yè)與油氣工業(yè)具有相似性,油氣資源國(guó)可借此構(gòu)建氫全產(chǎn)業(yè)鏈。俄羅斯是世界上天然氣管網(wǎng)最為發(fā)達(dá)的國(guó)家之一,境內(nèi)共有輸氣管道超過17萬千米,配氣管道約70萬千米,地下儲(chǔ)氣庫(kù)20余座。未來,俄將通過長(zhǎng)輸天然氣管網(wǎng)向歐洲和亞洲出口數(shù)千萬噸氫。澳大利亞擁有完善的煤炭產(chǎn)業(yè)鏈條,完善的天然氣生產(chǎn)、液化及運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施和強(qiáng)大的技術(shù)和專家團(tuán)隊(duì),并且已經(jīng)具備了一系列成熟的技術(shù)來建立經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的氫能產(chǎn)業(yè)鏈條。尚艷麗介紹,中東國(guó)家石油公司已經(jīng)在發(fā)展氫能相關(guān)技術(shù)。據(jù)了解,ADNOC通過旗下天然氣廠、電站捕獲二氧化碳,預(yù)計(jì)到2030年該公司CCUS容量至少能增加5倍,這將為阿聯(lián)酋藍(lán)氫發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
最后,油氣資源國(guó)具有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。歐盟國(guó)家和中國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)既是油氣消費(fèi)大國(guó),又是未來氫能需求的主要地區(qū)。歐盟委員會(huì)預(yù)計(jì),氫能占?xì)W盟能源消費(fèi)的比例有望從目前的2%上升至2050年的13%~14%,俄氣預(yù)計(jì),2050年歐洲氫能市場(chǎng)約為1540億歐元。亞洲國(guó)家的氫能需求也十分可觀,澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)預(yù)計(jì),到2030年,中國(guó)、日本、韓國(guó)和新加坡氫進(jìn)口需求將達(dá)99億澳元。俄羅斯具有緊鄰歐洲和亞洲兩個(gè)全球主要?dú)滗N售市場(chǎng)的地理優(yōu)勢(shì),澳大利亞完善的能源貿(mào)易關(guān)系使其在面向亞洲出口方面具備有利條件。
油氣資源國(guó)發(fā)展氫能仍面臨諸多挑戰(zhàn)
一是國(guó)家對(duì)于發(fā)展氫能的動(dòng)力和激勵(lì)措施不足。莫斯科斯科爾科沃管理學(xué)院能源中心高級(jí)分析師尤里·梅爾尼科夫指出,由于俄羅斯尚未出臺(tái)到2050年的減排計(jì)劃,政府沒有動(dòng)力向氫能領(lǐng)域提供大規(guī)模支持。在商業(yè)層面,俄羅斯對(duì)“低碳”氫的需求為零,企業(yè)不知如何構(gòu)建低碳制氫項(xiàng)目。俄羅斯聯(lián)邦發(fā)展氫能的真正動(dòng)力將來自貿(mào)易國(guó)的征稅——即對(duì)進(jìn)口自俄羅斯的油氣、煤炭和金屬征收高碳稅。尚艷麗認(rèn)為,目前,中東國(guó)家氫能發(fā)展處于起步階段,僅僅表明了將發(fā)展氫能的計(jì)劃,并未出臺(tái)細(xì)致的發(fā)展規(guī)劃,且缺乏審批和實(shí)施氫能項(xiàng)目的監(jiān)管政策,或?yàn)樯程?、阿?lián)酋等國(guó)發(fā)展氫能帶來挑戰(zhàn)。
二是現(xiàn)階段氫氣使用技術(shù)須突破一系列瓶頸。俄羅斯計(jì)劃通過天然氣管網(wǎng)摻氫、改造現(xiàn)有天然氣管道建立氫氣管網(wǎng),出口至歐洲,但管道摻氫輸送的具體方案還有待研究。圣彼得堡礦業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)弗拉基米爾·利特維年科表示,在俄羅斯,關(guān)于氫對(duì)金屬影響的研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年,氫的應(yīng)力腐蝕對(duì)于天然氣管網(wǎng)摻氫構(gòu)成挑戰(zhàn)。由于應(yīng)力腐蝕,俄氣已經(jīng)更換了超過5000千米的大口徑天然氣管道。澳大利亞維多利亞州的氫能供應(yīng)鏈試點(diǎn)項(xiàng)目(HESC),計(jì)劃將褐煤轉(zhuǎn)化為氫出口至日本,需要在提取氫的過程中封存二氧化碳,但全球只有極少數(shù)商業(yè)上可行的二氧化碳捕獲和封存(CCS)設(shè)施,如何將CCS技術(shù)和煤制氫進(jìn)行有效結(jié)合,目前仍在探索中。
三是綠氫產(chǎn)能有限。俄羅斯氫能產(chǎn)業(yè)鏈將由俄氣、俄原子能公司兩家傳統(tǒng)能源企業(yè)主導(dǎo),制氫傾向以天然氣為原料制備的藍(lán)氫和通過核電水解得到的黃氫,澳大利亞制氫主要通過褐煤氣化,得到灰氫。在一定時(shí)期內(nèi),上述資源國(guó)的綠氫產(chǎn)能有限。以俄羅斯為例,俄國(guó)家能源安全基金會(huì)副主任阿列克謝·格里瓦奇認(rèn)為,包括德國(guó)在內(nèi)的歐洲國(guó)家氫能戰(zhàn)略目標(biāo)是完全改用綠氫,這意味著必須通過電解水、風(fēng)光發(fā)電和生物質(zhì)燃燒獲得,藍(lán)氫在未來并不能夠滿足能源伙伴的需求。俄羅斯水力發(fā)電并無剩余產(chǎn)能,且風(fēng)光發(fā)電在俄羅斯所占份額很小,尚未出臺(tái)大規(guī)模的發(fā)展計(jì)劃。未來10-15年,俄羅斯缺少綠氫的主要來源——“綠色”能源。
總之,雖然各國(guó)處于不同目的提出了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo),且具有資源、產(chǎn)業(yè)鏈以及市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),但都面臨一些短期內(nèi)難以克服的問題和挑戰(zhàn)。在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的道路上,還需依賴制氫、儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)的技術(shù)進(jìn)步和國(guó)家政策的推動(dòng)。(記者 董宣)
業(yè)界思考》》》
美國(guó)、加拿大氫能市場(chǎng)“熱不熱”?
在新冠疫情大流行的背景下,全球氫能發(fā)展呈現(xiàn)出加速的跡象。然而,美國(guó)和加拿大在國(guó)家層面上至今還沒有發(fā)布任何氫能戰(zhàn)略。近年,美國(guó)對(duì)氫能的投資也很少。在過去的10年中,美國(guó)能源部每年為氫能和燃料電池提供的資金從約1億美元到2.8億美元不等,根據(jù)2019年底參眾兩院通過的財(cái)政撥款法案,2020年支持資金為1.5億美元。
美國(guó)和加拿大發(fā)展氫能的熱情似乎不夠,一個(gè)重要原因是北美地區(qū)天然氣的廣泛供應(yīng)。對(duì)美國(guó)來說,天然氣等于能源安全,由于其境內(nèi)有豐富且廉價(jià)的天然氣,發(fā)展氫能的必要性和迫切性大大降低。如果沒有高碳價(jià),氫氣在美國(guó)不具備競(jìng)爭(zhēng)力。
事實(shí)上,美國(guó)和加拿大很早就投入氫能技術(shù)的研究,已經(jīng)搶占了氫能技術(shù)的制高點(diǎn)。得益于長(zhǎng)期對(duì)氫能技術(shù)研發(fā)示范的支持,美國(guó)擁有一大批氫能產(chǎn)業(yè)的尖端技術(shù)和明星企業(yè)。例如,以氫燃料電池叉車為主的Plug Power公司,以固定式燃料電池為主的Fuel Cell Energy、Bloom Energy等大型燃料電池生產(chǎn)企業(yè),以及掌握氫能儲(chǔ)運(yùn)核心技術(shù)的Air Products、Praxair等公司。
美國(guó)雖然儲(chǔ)備氫能戰(zhàn)略技術(shù),但出于經(jīng)濟(jì)性等方面考慮,并沒有急于開拓應(yīng)用市場(chǎng)。氫能只是備選,是眾多能源解決方案中的一種,由于不同方案具有可替代性,氫能發(fā)展與否,取決于其技術(shù)進(jìn)步、成本下降等因素。美國(guó)之所以選擇緩?fù)茖?shí)際應(yīng)用,根本原因在于目前氫能相關(guān)技術(shù)設(shè)備成本很高,尚且無法和天然氣、核電甚至煤炭形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
加拿大擁有像巴拉德這樣眾多的頭部企業(yè)及技術(shù)人才,但由于市場(chǎng)太小,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)沒有發(fā)展起來。不過,加拿大時(shí)下正在研究制定一項(xiàng)國(guó)家氫能戰(zhàn)略,預(yù)計(jì)將在未來6到8周內(nèi)發(fā)布。因?yàn)闅淙剂想姵丶夹g(shù)和產(chǎn)品進(jìn)入發(fā)展新階段,加拿大將擁有市場(chǎng),全球市場(chǎng)也在快速增長(zhǎng)。(李小松 編譯)
市場(chǎng)動(dòng)態(tài)》》》
全球綠氫項(xiàng)目裝機(jī)量超60吉瓦
隨著各國(guó)政府抓住后疫情時(shí)代綠色激勵(lì)計(jì)劃帶來的機(jī)遇,今年全球各地的綠氫項(xiàng)目正在激增。Rystad Energy的研究顯示,全球公用事業(yè)規(guī)模(裝機(jī)量超1MW)的綠氫開發(fā)項(xiàng)目裝機(jī)量已超60吉瓦,但受成本影響,到2035年或?qū)?shí)現(xiàn)不到一半產(chǎn)能。
綠氫項(xiàng)目是以可再生能源為動(dòng)力的電解氫項(xiàng)目,目前各大洲都在規(guī)劃此類項(xiàng)目。歐洲和澳大利亞目前在容量為1吉瓦或更高的電解槽項(xiàng)目中處于領(lǐng)先地位,澳大利亞的項(xiàng)目包括:亞洲可再生能源中心、默奇伊森可再生氫項(xiàng)目、格萊斯頓中心和太平洋太陽能氫能項(xiàng)目。
歐盟近日發(fā)布了氫能發(fā)展戰(zhàn)略,要求到2030年建成40吉瓦的氫氣電解產(chǎn)能,并從烏克蘭、北非等歐洲以外地區(qū)增建40吉瓦的電解槽產(chǎn)能,構(gòu)建進(jìn)口供應(yīng)鏈。
澳大利亞政府為氫出口設(shè)定了很高的目標(biāo),在州和聯(lián)邦層面都有補(bǔ)助。政府資助的清潔能源金融公司(CEFC)已承諾提供2.1億美元的部門或股權(quán)融資。明年,澳大利亞可再生能源署(ARENA)還將為10兆瓦以上的氫電解槽項(xiàng)目提供5000萬美元的資助。ARENA已經(jīng)篩選出7個(gè)申請(qǐng)項(xiàng)目,預(yù)計(jì)都將在未來12個(gè)月內(nèi)開工建設(shè)。澳大利亞還與韓國(guó)和日本簽署協(xié)議,開始建立國(guó)際氫氣供應(yīng)鏈。
全球大多數(shù)氫電解槽項(xiàng)目將由太陽能和陸上風(fēng)能提供動(dòng)力,只有5個(gè)計(jì)劃中的大型項(xiàng)目將由海上風(fēng)電場(chǎng)提供動(dòng)力。Rystad Energy估計(jì),海上風(fēng)電所需的資本支出是陸上風(fēng)電的2倍多,是陸上太陽能光伏的4倍,這使得海上風(fēng)電的吸引力下降。歐洲別無選擇,只能探索海上風(fēng)電為大規(guī)模氫能開發(fā)提供動(dòng)力。與之相似,未來10年內(nèi),氫能電解槽項(xiàng)目可能仍將主要依賴政府支持,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的可行性。
目前,純可再生能源開發(fā)商主導(dǎo)著全球綠色氫能源管道建設(shè)。然而,油氣勘探和開發(fā)公司在更廣泛的可再生能源市場(chǎng),包括綠氫市場(chǎng)的參與度越來越高。今年,英國(guó)石油公司、殼牌公司、雷普索爾公司和葡萄牙GALP公司都宣布了綠氫發(fā)展計(jì)劃。(儲(chǔ)寶 編譯)
觀點(diǎn)》》》
全球綠氫和藍(lán)氫項(xiàng)目或在2020年至2035年期間吸引價(jià)值約4000億美元的投資,其中交通運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施所占資本支出份額最大(預(yù)計(jì)將達(dá)1300億美元)。到2035年,綠氫產(chǎn)能約達(dá)30GW,藍(lán)氫項(xiàng)目也將日益受到歡迎。 ——Rystad Energy
氫在能源轉(zhuǎn)型方面將發(fā)揮重要作用,可在工業(yè)供熱等難以脫碳的領(lǐng)域補(bǔ)充或取代其他燃料。氫經(jīng)濟(jì)已經(jīng)開始嶄露頭角——全球每年大約生產(chǎn)1億噸。但在2020年,約99.6%的氫是由碳密集型來源產(chǎn)生(天然氣、煤制氫),綠氫目前只占極小份額。 ——Woodmac
因成本下降和各國(guó)政府對(duì)低碳轉(zhuǎn)型的政策支持,到2023年,全球?qū)G氫的投資預(yù)計(jì)將超過10億美元/年。到2030年,綠氫項(xiàng)目的裝機(jī)容量將超過23GW,是目前的280倍。 ——IHS Markit(馬睿 編譯)
責(zé)任編輯: 李穎