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氢能产业发展仍需突破三大障碍

作者:中国储能网新闻中心 来源:国际能源参考 发布时间:2020-04-07 浏览:
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彭博新能源财经(BNEF)近日发布研究报告指出,到2050年,预计可再生能源制氢成本将低于目前的化石能源制氢成本,大规模氢能利用将成为现实。但从目前情况看,氢能发展前景仍有不确定性,成本、技术和政策成为左右产业发展的三大因素。

成本下降是第一竞争力

BNEF十分看好氢能的发展,其在《氢能经济展望》(以下简称“《展望》”)报告中指出,作为一种清洁燃料,氢气可在众多应用环节替代煤、石油和天然气。随着全球能源结构转型成为全球各国共同的目标,市场对氢能产业发展的期待可谓意料之中。

据可再生能源新闻网Renewable Energy World估算,一旦制氢成本控制在一定范围内,氢能利用将有望媲美天然气。

根据BNEF此前发布的《可再生能源制氢经济性》报告,目前,制氢成本仍维持在2.5—6.8美元/千克,预计未来这一数字将明显下降。

《展望》对未来制氢成本的价格走势做出了具体预测:在2050年前,全球大部分地区可再生能源制氢成本将降至0.8—1.6美元/千克,对应的天然气价格为6—12美元/百万英热单位,与巴西、印度、德国等地当前的天然气价格相比均具有竞争优势。

同时,如果将氢气存储和管道基础设施的成本也考虑在内,到2030年,中国、印度和西欧地区的可再生制氢用户侧成本可以降至2美元/千克(相当于15美元/百万英热单位),到2050年将进一步降至1美元/千克(相当于7.4美元/百万英热单位)。

Renewable Energy World认为,这意味着在不远的将来,阻碍目前制氢产业发展的成本问题将解决。此外,氢能的各应用场景的成熟度也将不断提高。除了发电侧的应用外,还可以为水泥、化工等产业供热供能、为船舶、汽车提供燃料。随着氢能产业相关基础设施的发展,未来氢能利用形式还将继续扩展。

可再生能源制氢是必要途径

《展望》指出,氢气作为一种清洁燃料,最有望推动清洁经济发展。为了实现全球整体环境的积极效益,氢气的生产必须源自清洁的途径,而非通过当前主流的制氢方法,即未采取减排手段的化石燃料制氢。这使得可再生能源制氢成为目前可行性最高的途径。

此前,电气工程师学会(IEEE)也曾公开表示,氢气“低碳”与否取决于其生产过程,尽管氢气本身用作燃料不会产生碳排放,但当下绝大部分氢气都来自于化石能源制氢,最终也会导致一定的碳排放。因此,可再生能源制氢才能够带来“低碳化”经济。

《展望》首席作者Kobad Bhavnagri介绍:“我们可以通过风力发电和太阳能发电等方式以很低的成本价格生产氢气,生产的氢气可以在地下储存数月,需要的时候则通过管道将氢气输送到各种应用场景,比如为船舶提供动力或者冶炼钢铁。”

目前,可再生能源制氢普遍的技术方法是电解水。根据《展望》的数据,在过去五年中,电解槽的成本下降了40%。如果电解槽的部署规模进一步扩大,成本还将继续下降。一旦实现规模化可再生能源制氢,氢气的用途将更加广泛。

BNEF认为,“绿氢”成本与当地可再生能源成本息息相关,只有可再生能源成本维持低位,才能保障“绿氢”大规模推广。从全球范围来看,可再生能源发展较为成熟的地区将率先迎来可再生能源制氢成本的降低,比如欧美地区和中国等。

政策支持至关重要

在Kobad Bhavnagri看来,可再生能源为零碳电力铺平了道路,但要实现全面净零排放,就需要在零碳电力的基础上,拥有零碳燃料,这是氢能存在的意义。然而,目前除了上述提及的成本过高、可再生能源制氢技术仍需突破外,政策的缺失同样阻碍了氢能产业的发展。

《展望》指出,由于政策缺位,行业投资不足,氢能产业发展空间得不到支撑。尽管制氢成本在逐渐降低,但氢气仍然是价格较高的燃料,市场不会主动改用氢气,除非在净零排放目标等政策的压力下。

根据《展望》预测,氢气若想达到天然气现在的普及程度,需要一个规模宏大、产业协调性高的基础设施改造和新建计划。例如,若希望氢气达到与天然气同等的供应安全水平,储氢基础设施需要在2050年前新增三至四倍,总投资高达6370亿美元。

在此背景下,政策对于氢能的普及至关重要。《展望》认为,目前,可再生能源制氢的产业规模极小、成本很高。虽然未来降本潜力极大,但前提是要扩大氢气的应用规模,并建设相应的基础设施网络。这就需要各国政府的支持,以及各政府部门间的相辅相成的协调政策。比如,为社会资本提供一个明确的投资框架,未来十年为氢能产业需提供1500亿美元的补贴等。

“这听起来似乎困难重重,但实际上并非遥不可及。毕竟目前全球各国每年给予化石燃料产业的补贴是我们预估补贴金额的两倍以上。”Kobad Bhavnagri说。

关键字:氢能产业

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