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綠氫走紅歐洲

來(lái)源:全球起重機(jī)械網(wǎng)??人氣:718
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     歐盟要做氫能經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)頭羊!在實(shí)現(xiàn)碳中和的道路上,全世界都意識(shí)到了氫能發(fā)展的潛力,歐洲當(dāng)然也不例外。2020年7月,歐盟委員會(huì)發(fā)布了《歐盟氫能戰(zhàn)略》和《歐盟能源系統(tǒng)整合策略》,旨在為歐盟設(shè)置新的清潔能源投資議程,以達(dá)成在2050年前實(shí)現(xiàn)氣候中和,氫能滿足整個(gè)歐盟24%的能源需求,創(chuàng)造至少540萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位的遠(yuǎn)大目標(biāo)。這也是全球最雄心勃勃的氫能戰(zhàn)略。歐盟委員會(huì)副主席蒂默曼斯表示:“氫是清潔能源中的搖滾明星,歐洲必須成為這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。”
 
    德國(guó)、法國(guó)、西班牙等在“歐盟氫能戰(zhàn)略”的背景下,也相繼宣布各自國(guó)家的氫能路線圖。2021年8月17日,英國(guó)商業(yè)、能源與產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)發(fā)布了《英國(guó)國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,提出到2030年,英國(guó)將成為全球氫能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,擁有5GW的氫生產(chǎn)能力,可替代天然氣,為300萬(wàn)戶英國(guó)家庭提供電力。該戰(zhàn)略預(yù)計(jì)到2050年,英國(guó)約20%—35%的能源消費(fèi)來(lái)自于氫,這一比例大大高于全球平均水平(10%)。
 
    其實(shí)在歐洲,看好氫能發(fā)展的不止是英國(guó)。早在2020年6月,德國(guó)就對(duì)外公布了《德國(guó)國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,意欲借助氫能早日實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。特別值得一提的是,該戰(zhàn)略明確了綠氫是未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。德國(guó)的目標(biāo)是2030年前將電解水綠氫產(chǎn)能提高至5GW,2040年達(dá)到10GW。德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)部長(zhǎng)彼得·阿爾特邁爾(PeterAltmaier)對(duì)外宣稱:“我們必須為德國(guó)確立,在氫技術(shù)領(lǐng)域世界第一的道路。”
 
    可以看出,歐盟內(nèi)部對(duì)綠氫的發(fā)展寄予厚望。歐盟未來(lái)25年將在氫能等清潔能源上投入4700億歐元,以便在氫能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中戰(zhàn)勝中國(guó)、美國(guó)、日本等對(duì)手。目前,歐洲各國(guó)已經(jīng)紛紛開(kāi)始著手布局氫能產(chǎn)業(yè),力圖成為相關(guān)氫能技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,并且將氫能源的發(fā)展納入其經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃的一部分。除了歐盟外,俄羅斯、加拿大、澳大利亞、智利和阿曼等也提出了氫能戰(zhàn)略。不過(guò),歐盟官方多次表示,中國(guó)才是真正的競(jìng)爭(zhēng)者。中國(guó)計(jì)劃在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,氫在其中將起到重要作用。“我們?nèi)蕴幱陬I(lǐng)先地位,但中國(guó)正在形成挑戰(zhàn)。”歐洲氫能組織主席查茨馬爾卡基斯說(shuō),“中國(guó)只落后我們2-3年。”
 
    明天的石油
 
    歐盟的氫能開(kāi)發(fā)分三個(gè)階段進(jìn)行:2020-2024年為第一階段,將在歐盟境內(nèi)建造一批單個(gè)功率達(dá)100兆瓦的可再生氫電解設(shè)備,全歐的可再生氫制備總功率達(dá)到6000兆瓦,年產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)噸;2025-2030年為第二階段,建成多個(gè)名為氫谷的地區(qū)性制氫產(chǎn)業(yè)中心,使年產(chǎn)量達(dá)到第一階段的10倍;2030-2050年為第三階段,重點(diǎn)是氫能在能源密集產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用,典型代表是鋼鐵和物流行業(yè)。為此,歐盟將投入4700億歐元。所需資金一部分將來(lái)自歐盟國(guó)家目前正在談判的數(shù)千億歐元的新冠重建計(jì)劃,另一部分來(lái)自私人投資。
 
    同時(shí),歐盟還成立了歐洲清潔氫聯(lián)盟,由相關(guān)企業(yè)、民間機(jī)構(gòu)、國(guó)家及地區(qū)能源官員和歐洲投資銀行共同發(fā)起,旨在為氫能源的大量生產(chǎn)提供投資,進(jìn)行技術(shù)合作等。企業(yè)成員包括蒂森克虜伯、西門子、殼牌、空客,以及丹麥和挪威的一些公司等。
 
    歐洲氫能組織的數(shù)據(jù)顯示,到2050年,全球氫工業(yè)的年?duì)I業(yè)額將達(dá)到7000億美元。經(jīng)濟(jì)學(xué)者克拉維特爾表示:“氫能經(jīng)濟(jì)相關(guān)商機(jī)不計(jì)其數(shù),從生產(chǎn)和加工綠色氫氣的機(jī)械設(shè)備,到船舶或陸路的國(guó)內(nèi)和國(guó)際運(yùn)輸,再到終端應(yīng)用,如燃料電池等。”
 
    作為歐洲第一大經(jīng)濟(jì)體,德國(guó)政府發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的路徑很清晰——使用綠氫,支持市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),并建立相應(yīng)的價(jià)值鏈。德國(guó)教育及研究部對(duì)外表示:“綠氫是明天的石油。靈活的能源載體對(duì)于能源轉(zhuǎn)型必不可少,并為我們開(kāi)辟了新的市場(chǎng)。我們必須抓住獨(dú)特的機(jī)會(huì),利用我們的專業(yè)知識(shí)成為全球能源轉(zhuǎn)型的供應(yīng)商。”德國(guó)決定將投資90億歐元發(fā)展氫能,其中70億將用來(lái)壯大整個(gè)氫價(jià)值鏈,20億歐元專用于氫的國(guó)際合作。
 
    德國(guó)重工業(yè)已經(jīng)在其長(zhǎng)期脫碳計(jì)劃中大力押注綠氫。許多能源密集型德國(guó)公司,如化工集團(tuán)巴斯夫(BASF)或鋼鐵制造商蒂森克虜伯(ThyssenKruppAG),已經(jīng)制定了大幅減排的詳細(xì)計(jì)劃。目前,歐洲不少企業(yè)已搶先一步,成為氫經(jīng)濟(jì)的供應(yīng)商。比如,電解槽運(yùn)營(yíng)商與電力和燃?xì)怆娋W(wǎng)運(yùn)營(yíng)商建立新的業(yè)務(wù)與合作模式。德國(guó)蒂森克虜伯便是其中之一。該公司計(jì)劃擴(kuò)大水電解生產(chǎn)能力,以大規(guī)模生產(chǎn)綠色氫氣。他們還與德國(guó)能源公司E.ON建立了合作伙伴關(guān)系,以建設(shè)氫基礎(chǔ)設(shè)施。英國(guó)電解槽制造商ITMPower也表示,他們計(jì)劃與丹麥電力公司Ørsted合作。
 
    綠氫成本高
 
    2020年,全球化石能源逐步式微,氫能作為能源轉(zhuǎn)型的重要探索方向,產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,成為各國(guó)積蓄力量的焦點(diǎn)。歐盟委員會(huì)發(fā)布《歐盟氫能戰(zhàn)略》,以大力促進(jìn)氫能發(fā)展,特別是可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及氫能的廣泛應(yīng)用。德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)者克拉維特爾表示,如果未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)不能通過(guò)技術(shù)改進(jìn),降低生產(chǎn)成本,而必須依靠長(zhǎng)期投資扶持,歐洲氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將遇到阻礙。歐盟目前支持藍(lán)氫扮演過(guò)渡角色,同時(shí)改進(jìn)技術(shù),降低太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電的價(jià)格等。
 
    不過(guò),歐盟氫能戰(zhàn)略下巨大商機(jī)的背后也存在幾大挑戰(zhàn)。歐盟的目標(biāo)是綠色氫能。綠色氫能在電解槽中制造,利用可再生電能將水分解為氧和氫。只有通過(guò)可再生能源生產(chǎn)的氫才是綠氫。由于電解成本較高,目前95%商業(yè)用氫是用化石燃料生產(chǎn)的,制造過(guò)程會(huì)排放大量二氧化碳,因此這種氫能叫作灰氫。還有一種用天然氣生產(chǎn)的氫,也不是零排放,被稱為藍(lán)氫。綠色氫能是實(shí)現(xiàn)零排放的關(guān)鍵,但價(jià)格高昂。根據(jù)歐盟委員會(huì)的估算,目前綠氫生產(chǎn)成本約為每公斤3-5.5歐元,遠(yuǎn)高于灰氫的每公斤1.5歐元。
 
    國(guó)際能源署(IEA)在2020年6月發(fā)布的《全球氫能進(jìn)展》報(bào)告中指出,氫能技術(shù)在2019年保持了強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭,引起了各國(guó)政府和企業(yè)投資者的濃厚興趣。在氫能消費(fèi)領(lǐng)域,能源、化工、制造企業(yè)之間跨界合作蓬勃興起,氫燃料電池汽車快速搶占市場(chǎng),氫動(dòng)力火車、船舶、卡車等氫能社會(huì)話題也引起關(guān)注。歐盟各國(guó)政府跟風(fēng)而動(dòng),正以空前力度推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
 
    目前,以德國(guó)為代表的歐盟成員國(guó)已實(shí)現(xiàn)了制氫、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及燃料電池應(yīng)用的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈,且已將燃料電池技術(shù)應(yīng)用到汽車、船舶和發(fā)電站等多個(gè)領(lǐng)域。但由于可再生能源制氫仍無(wú)法被廣泛使用,歐盟氫能戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)及企業(yè)赴歐投資相關(guān)產(chǎn)業(yè)的瓶頸問(wèn)題也成為各界關(guān)注話題。
 
    歐盟綠氫發(fā)展雖存在技術(shù)、產(chǎn)能等攔路虎,但另一方面,也將助推氫能技術(shù)創(chuàng)新,為企業(yè)赴歐投資創(chuàng)造機(jī)遇點(diǎn)。從歐盟各成員國(guó)近些年以來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)情況,德國(guó)和法國(guó)表現(xiàn)最為突出。其中德國(guó)在《歐盟氫能戰(zhàn)略》發(fā)布之前,即官宣《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,提出支持?jǐn)U大“綠氫”市場(chǎng)。在此框架下,2021年1月,德國(guó)聯(lián)邦教研部發(fā)表公報(bào),將斥資約7億歐元開(kāi)展氫能重點(diǎn)研究項(xiàng)目,具體包括“H2Giga”、“H2Mare”和“TransHyDE”,項(xiàng)目將分別解決德國(guó)發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)過(guò)程中的電解槽批量生產(chǎn)、海上風(fēng)能制氫和氫氣安全運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)障礙。法國(guó)在國(guó)家氫能路線指導(dǎo)下,兩大能源巨頭道達(dá)爾和恩吉公司同在1月份宣布合作投建綠色制氫基地Masshylia,最為值得關(guān)注的是,該基地對(duì)氫氣的生產(chǎn)和儲(chǔ)存采用了創(chuàng)新的解決方案,這在歐洲尚屬首例。
 
    氫氣,將在未來(lái)的無(wú)碳能源系統(tǒng)中扮演不可或缺的角色,但對(duì)2050年氫氣在能源消費(fèi)中的占比預(yù)測(cè)卻相差懸殊。國(guó)際可再生能源署認(rèn)為是12%,氫能理事會(huì)認(rèn)為是18%,歐盟宣布的目標(biāo)是24%。但無(wú)論結(jié)果如何,要想推進(jìn)氫能技術(shù),必須降低成本??稍偕茉闯杀具^(guò)去十年已大幅降低,但仍需繼續(xù)下降。而電解水制氫成本,包括基本硬件電解槽,必須遵循類似路徑下降。
 
    氫能將在全球主要工業(yè)應(yīng)用中起步,首先以藍(lán)氫的形式出現(xiàn),然后以綠氫的形式出現(xiàn)。對(duì)于綠氫來(lái)說(shuō),電解槽至關(guān)重要,全球電解槽制造商正計(jì)劃擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以降低成本。德國(guó)工業(yè)巨頭蒂森克虜伯是鋼鐵制造商和氫氣生產(chǎn)商,其從生產(chǎn)商和用戶兩個(gè)角度看待氫氣問(wèn)題。該公司的標(biāo)準(zhǔn)電解裝置是一個(gè)20兆瓦的模塊,每小時(shí)可生產(chǎn)4000立方米氫氣。蒂森克虜伯副總裁馬爾科姆·庫(kù)克表示,“我們已降低成本,并將基本模塊的規(guī)格提高到20兆瓦”。
 
    國(guó)際可再生能源署在2050年能源轉(zhuǎn)型路線圖中估計(jì),如果全球綠氫產(chǎn)量達(dá)到4億噸,將需要2050年前電解槽產(chǎn)能達(dá)到5太瓦。目前全球已安裝的電解槽產(chǎn)能約8吉瓦。這些數(shù)字表明,要想實(shí)現(xiàn)政府和國(guó)際機(jī)構(gòu)設(shè)定的綠氫目標(biāo),必須大幅提高電解槽產(chǎn)能,而這將需要持續(xù)設(shè)定綠氫發(fā)展目標(biāo)和降低生產(chǎn)成本。
 
    綠氫產(chǎn)業(yè)擁有廣闊的發(fā)展空間,也面臨著緊迫的轉(zhuǎn)型壓力。未來(lái),綠氫的成本下降不僅有賴風(fēng)電、光伏等行業(yè)的降本增效,還要依靠以電解槽為代表的全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)進(jìn)步。隨著產(chǎn)能擴(kuò)大、輸配基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快,氫能產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模效應(yīng)將日益顯著,這也將促進(jìn)更多研發(fā)力量參與其中,從而大幅降低成本,推動(dòng)綠氫的進(jìn)一步普及。見(jiàn)道網(wǎng)
 
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