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《绿色氢能政策》摘译

作者:中国储能网新闻中心 来源:赛迪研究院 发布时间:2021-04-19 浏览:
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2020年11月,国际可再生能源机构发布首份《绿色氢能政策》报告。报告分析了绿色氢能发展面临障碍,提出了国家制定绿色氢能政策的四个要点(制定国家氢能战略、确保绿色氢能政策优先、制定来源保证计划以及管理体系和扶持政策),并针对电解和氢能基础设施等领域提出了政策建议。在最新一期赛迪译丛中,赛迪智库材料工业研究所对该报告进行了编译。

一、发展现状

发展动力

1、可变可再生能源(VRE)电力成本低

绿色氢能的成本主要是电力成本。过去十年间,光伏发电和陆上风力发电价格大幅下降。2018年,全球光伏发电均价为56美元/兆瓦时,相比2010年下跌194美元/兆瓦时。陆上风电价格也从2010年的75美元/兆瓦时降至2018年的48美元/兆瓦时。

2019年和2020年,全球光伏价格创新低:葡萄牙光伏价格为13.12美元/兆瓦时;阿布扎比光伏价格为13.5美元/兆瓦时;沙特陆上风电价格为21.3美元/兆瓦时;巴西陆上风电价格为20.5—21.5美元/兆瓦时。随着光伏和风电成本的不断下降,绿色氢能的生产成本也越来越低。

2、绿色氢能技术即将实现规模化应用

氢能产业链中的部分技术已实现小范围应用,并进入商业化阶段。自2010年以来,水电解技术的成本下降了60%,使得同时期氢气的生产成本从10—15美元/千克降至4—6美元/千克。自2006年以来,汽车燃料电池成本已减少70%。随着生产成本的降低,绿色氢能实现规模化应用,这些技术会更具吸引力。

3、绿色氢能应用将优化能源结构

生产绿色氢能的电解器可以设计成能够及时根据电价进行价格调整,以补偿可变可再生能源生产带来的价格波动。同时,绿色氢能可长期储存,可变可再生能源无法通过固定燃料电池或可用氢气轮机发电时,绿色氢能还可以作为其替代品。灵活性强的能源有利于弥补可变可再生能源的不足之处以及稳定批发市场价格,还有利于通过零电价或低于零电价(又称负价格)的价格缩短生产时间,从而提高可再生发电机的投资回报率并扩大发电机使用范围。此外,氢能还适合长期的、季节性的储存,从而帮助补给水泵储存水电站。

4、政府提出净零能源结构目标

截至2020年年中,已有7个国家通过立法制定了净温室气体排放目标,15个国家提议通过类似立法或颁布相关文件,120多个国家宣布了净零排放目标,我国最近承诺在40年内将中国净碳排放降至零。

5、氢能能够实现广泛应用

氢能的传统应用是燃料电池电动汽车。而如今,几乎所有的经济领域都在考虑使用绿色氢能。例如,将氢能转化为其他能源载体和产品,如氨、甲醇和合成液体等,这将有利于增加氢能的未来需求,还有利于通过潜在的协同作用来降低绿色氢能价值链中的成本。

6、多方投资者对氢能展现出兴趣

由于上述原因,公共机构和私营机构都展现出对氢能的极大兴趣,包括能源公用事业、钢铁制造商、化工公司、港口当局、 汽车和飞机制造商、船东和航空公司以及各司法管辖区和国家机构等。

面临障碍

生产成本高昂;

缺乏专用的基础设施;

存在能源损耗;

缺乏对氢能价值的认可;

对实现可持续发展的需求。

现有政策

到2019年,至少有15个国家和地区通过制定政策支持氢气的推广和应用,直接或间接地促进了不同最终用途的氢气使用。

然而,从2020年起,各国对绿色氢能的政策开始改变。许多国家和地区(包括奥地利、澳大利亚、加拿大、智利、法国、 德国、意大利、摩洛哥、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙以及欧盟) 宣布、起草或出版了国家标准氢气战略和后疫情时期恢复政策,其中包括了绿色氢能的支持措施。

随着氢能技术的进一步发展,成本进一步降低,政策也需做出相应的调整。一般来说,存在三个基本阶段:

1、第一阶段:技术就绪

促进绿色氢能应用的最大障碍是成本。政府部门需支持和加快电解槽的广泛部署,可通过制定长期规划和短期扶持政策,弥补投资和运营成本缺口。相关措施包括提供研发资金资助;资助大型示范项目;加快产学研合作,加速商业化进程;建立支持治理性的系统和准则等。

2、第二阶段:市场渗透

从这一阶段开始,氢能不同应用之间的协同效应凸显,氢能需求大幅提升,并实现生产和基础设施的规模经济。可推动专用“绿色氢能通道”的开发,将低成本可再生能源产地与需求地连接在一起。大多数基础设施可基于现有的天然气网络和电网建设。建立第一条氢气(或其衍生产品)国际贸易路线,随着生产商和用户的增加,开始逐步建立全球氢气市场。

3、第三阶段:市场增长

在这一阶段,氢能已经成为知名度高、广泛使用的能源载体, 发展潜能趋向饱和。在多数应用领域,不再需要直接激励措施,在推动氢能增长方面,私人资本已取代了公共资本。电力系统已实现脱碳,只能部署绿色氢能。多数天然气基础设施已被改造用于运输纯氢气。

目前,全球绿色氢能的发展仍处于第一阶段。有些地区在特定行业或用途方面或许更为先进,而在其他行业或用途方面仍不够成熟。

二、绿色氢能政策体系

将绿色氢能从一个利基市场参与者转变为应用广泛的能源载体,需要制定综合的政策体系来克服最初发展的阻碍,达到市场渗透的阶段。这种政策体系应有四项重大措施:制定国家氢能战略、确保绿色氢能政策优先、氢能来源保证计划以及管理体系和扶持政策。

此外,还应包括电力部门部署可再生能源解决方案所必需的其他元素,如政府的长期承诺,对于绿色氢能吸引私人资本,实现能源过渡非常必要,以及能源方面的国际合作。

三、绿色氢能细分领域政策建议

电 解

1、发展障碍

利用电解技术生产绿色氢能的最大障碍包括:一是其生产成本是灰色氢能的两到三倍。二是缺乏价值认可,氢气尚未实现公开交易。

2、政策建议

通过实现规模经济、技术创新、提高生产效率和完善电解槽制造等手段,可有效降低生产成本。通过实施鼓励政策,可提高电解槽产能和绿色氢能产量,从而降低成本。

设定电解槽容量目标。

通过政府贷款、资本拨款和其他形式的财政援助,降低成本,促进 电解槽安装。

改进电解槽税收计划。降低电解槽用电税费,可减少绿色氢能的生产成本。降低绿色氢能生产企业商业和销售税,可提高企业收入和项目回报率。

通过电网回购或其他补贴,为绿色氢能支付保费。

采取措施确保电解槽所用的电力尽可能低碳,并确保有足够的可再生电力用于最终用途的直接电气化和氢气生产。制定可再生能源发电能力的增长目标。制定鼓励电解企业使用可再生能源的激励措施和市场规则。

加大研发支持,提高电解槽效率并优化和标准化大型电解槽设计,从而降低电解槽成本。

氢能基础设施

1、发展障碍

随着绿色氢能产量的增加,运输和储存氢气也将面临更大的挑战。

2、政策建议

在氢能全球贸易方面,展开国际合作。

明确重点。

是统一标准和混合目标。

为基础设施建设融资。

工业用氢

1、发展障碍

在工业领域,绿色氢能发展的主要障碍包括高昂的成本、投资者缺乏信心、竞争力不足和缺乏明确的政策重点。

2、政策建议

调整绿色氢能工业政策。

计划逐步淘汰高排放技术。

提供贷款、拨款或专用资金。

认识绿色产品的价值。

启动低碳产品市场。

解决碳泄漏问题。

航空合成燃料

1、发展障碍

航空合成燃料非常昂贵,比化石喷气燃料要贵八倍。成本包括电力成本、电解槽和合成装置成本、运营成本以及碳采购成本。多数国家都提出交通运输部门碳减排目标,但工作的重点主要集中在其他运输方式,主要为生物燃料。因此错过了推广使用合成燃料的机会。合成燃料的应用不仅能够提供更多的技术可能,从长远来看,还可降低成本。

2、政策建议

为航空减放制定明确的目标。

提高对合成燃料的关注。

提供经济激励措施。

保证可持续的碳源。

海运用氢能

1、发展障碍

海运用氢能发展的主要障碍是较高的成本。如果使用绿色氨气作为主要燃料,来实现国际航运脱碳,至少需1万亿美元投资。此外,还存在技术和应用障碍。

2、政策建议

实施财政激励措施。

提高绿色海洋燃料需求。

支持基础设施开发。

建立国际政策和法规。

关键字:氢能

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