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德国战略:补贴资金优先用于氢能技术的研发和示范应用

作者:陈大英 来源:能源发展与政策 发布时间:2020-06-05 浏览:
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据路透社报道,因对国家氢能战略规划的产能和实施时间意见不一,德国政府各部门近日尚未就国家氢战略达成一致,这获或将再一次推迟该草案在内阁会议中表决。

争议的焦点是2030年电解槽装机规模

虽然德国环境部长舒尔策(Svenja Schulze)稍早曾表示该国家氢能战略草案可按计划表决通过,但据媒体透露,来自德国经济部的最新信息显示,该战略草案无法本周内阁会议上做好准备。

事实上,这不是德国氢能战略出台首次受挫。按原定计划,该战略应在2018年12月发布,但直到今年2月,国家氢战略草案才送交德国多个部委征求意见。据悉,之前延迟的原因在于各方尚未就绿氢定义、来源以及如何建立可持续的氢能市场达成共识。

德国各方都将氢看做是德国能源转型的重要组成部分,并均认为可再生能源制氢在降低碳排放中将发挥关键作用。德国总理默克尔(Angela Merkel)曾做出承诺,到2030年将二氧化碳排放量在1990年水平上减少50%。德国希望将绿氢用于钢铁、水泥和化学工业生产过程,取代从天然气中生产的灰氢,并计划在其他难以脱碳的行业,如交通运输、建筑供暖等采用氢气作为能源。

但显然德国联邦政府各部门和政党间在路径和目标上仍存在不小的分歧。德国经济部长阿尔特迈尔(Peter Altmaier)和默克尔领导的保守党主张绿氢未来仍主要依靠进口,而绿党则认为应优先在德国进行绿氢生产,大规模扩大可再生能源的发展。

而本次争议焦点是2030年可再生能源制氢电解槽部署的规模。经济部及保守党主张2030年建成3-5GW的装机容量,而执政联盟中的社会民主党则希望可以建成10GW的装机容量。

主持德国氢能战略编制的阿尔特迈尔强调,德国国内不可能从可再生能源中生产足够的绿色氢,必须建立一个进口产业,从风能和太阳能密集型国家进口氢,以实现二氧化碳排放目标。

德国绿氢自产还是外供是个问题

近年来德国积极投入可再生能源制氢方面的研究和示范应用。德国政府2019年7月批准了11个示范项目,电解槽装机规模合计超过300MW。

输电系统运营商Amprion和天然气网络运营商OGE提出了德国西北部一个100兆瓦电解槽和一条专用氢气管道的投资准备计划,该计划可能于2023年上线,计划耗资1.5亿欧元。VNG、Uniper、Terrawatt和DBI计划在德国的一个化学工业附近建设一个40兆瓦的风力发电厂,并配备电解槽,其中包括500亿立方米的储存和一条专用的氢气管道。

增加部署更多地电解槽意味着更多的投资,也需大幅增加风、光等可再生能源的装机规模。

在德国氢能战略草案中,2030年规划的绿色氢气占氢气总供应量的20%,按照这一目标,德国国内氢能市场至少需要开发3GW的电解槽容量。然而,从所需匹配的可再生能源资源来看,将面临不小的挑战。

草案认为,北海风资源条件优越,利用海上风电生产零碳绿氢的技术方案具有较好的吸引力,德国未来将指定部分海上风电场专门用于生产绿色氢气。但根据数据统计,德国过去10年累计建成的海上风电装机容量仅为7.5GW。更令人担忧的是,因收益下降,德国2019年风力装机已出现大幅下滑。

德国政府最新批准的德国《海上风能法》修正案将德国2030年的海上风能目标从15GW提高20GW,并将2040年目标设定为40GW。不过,因为采取了“动态招标程序”,将使无补贴项目因向电网支付费用而出现负竞价,已引起行业的强烈抗议,预计德国风电开发风险加大,开发商积极性降低。

德国政府顾虑在于,在风、光资源并不占优势的德国本土大规模开展绿氢生产,需要考虑如何将昂贵的绿氢推向市场,如何制定包括利率或投资补贴在内的国家支持政策。这需要德国政府在促进大规模绿氢应用和其经济性、可持续性间求得平衡。

德国电网运营商协会曾指出,有分析认为2030年在德国可实现7.5GW的P2G(可再生电力制氢)装机量,但考虑到技术局限和高成本障碍,这一分析过于乐观。提高本地绿氢供应比例,将产生更多补贴,但预计补贴效率不高。

补贴资金仍优先用于氢能技术的研发和示范应用。德国氢能战略已提出总额达20亿欧元的财政支持,其中6.5亿欧元用于支持氢能技术、7亿欧元开发使用燃料电池的供热系统、6亿欧元用于实验室和地区一级的试点项目、2500万欧元用于研究氢气的航运和海运,另外,还将有几十亿欧元用于发展支持电动车与充电站网络,以使氢能燃料及其基础设施受益。

区域协同发展或是最优选项

在欧洲氢能组织日前发布的《为实现欧洲绿色协议的2x40GW绿氢行动计划》中提到:欧洲若要实现与低碳氢相同或更低的成本生产绿氢,一个先决条件是挖掘相邻地区(如北非和乌克兰)丰富的可再生能源潜力,一起尽快发展2x40GW的电解槽市场。

该计划明确指出,充足的可再生能源资源在欧盟成员国之间的分布并不均匀,因此大规模的全欧洲绿氢运输、贸易和储存是必要的。

德国氢能战略草案中也有相似观点:欧洲北海地区很适合开发风电,也具备开发绿色氢气的条件。但德国北海的可再生能源资源有限,绿氢有一部分还要依赖于进口,而绿色氢气的形式也不局限于海上风电,也可以是成本更低的其他形式。

加强与区域协同发展是德国氢能战略草案中的重要内容,德国2021年担任欧盟理事会主席国的优先事项之一就是建立欧洲氢市场。据悉,德国将利用其欧盟轮值主席国的身份,推动天然气和电力网络之间的耦合,以及欧盟内部氢市场的发展。

数据显示,在欧洲和北非、乌克兰部署2x40GW,绿氢成本在2025年有望达到1.5-2.0欧元/千克,可与低碳氢竞争,而2030年达到1.0-1.5欧元/千克,可与灰氢(2030年)相当。

据悉,德国顶层氢能战略迟迟无法出台,包括电解槽等产业的部署计划长时间无法确定,已对相关领域厂商及投资者带来不利影响。另据分析,虽然绿氢在德国的规模化部署面临多种挑战,仍将持续调整和推进。

关键字:氢能

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