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Rystad Energy的研究預(yù)測,隨著藍色和灰色氫的成本隨著化石燃料價格的上漲而飆升,綠色氫作為一種負擔(dān)得起且安全的可再生能源在歐洲的可行性正在增強。
綠色氫生產(chǎn)已經(jīng)在今年開始在全球范圍內(nèi)起步,并將在2022年達到1GW的里程碑。然而,烏克蘭戰(zhàn)爭給該地區(qū)帶來了壓力。
綠色氫燃料的潛在優(yōu)勢是以犧牲與藍色和灰色礦物燃料相關(guān)的替代燃料為代價的。自烏克蘭戰(zhàn)爭開始以來,這種燃料的成本已經(jīng)增長了70%以上,在幾天內(nèi)從每公斤8美元漲到12美元。
歐盟已經(jīng)宣布了一項3億歐元的氫融資計劃,以及REPowerEU的氫加速器計劃,旨在減少該地區(qū)對俄羅斯天然氣的依賴,進一步的綠色氫支持計劃可能會出現(xiàn)。個別成員國也加快了各自的國內(nèi)計劃。
自從俄烏沖突爆發(fā)以來,綠色氫的經(jīng)濟效益越來越有吸引力,生產(chǎn)成本為每公斤4美元(特別是在伊比利亞半島),而歐洲其他地區(qū)藍色氫的生產(chǎn)成本為每公斤14美元,灰色氫的生產(chǎn)成本為每公斤12美元。
綠色氫既保證了能源安全,也為可再生能源帶來了潛在的新地區(qū)經(jīng)濟。雖然一些國家專注于國內(nèi)使用,但另一些國家則專注于出口,這表明我們可能正在從一個能源在少數(shù)幾個關(guān)鍵地區(qū)獲取的世界,轉(zhuǎn)向一個生產(chǎn)更加分散的世界。
未來十年是綠色氫行業(yè)成敗的關(guān)鍵——如果按計劃生產(chǎn),到2030年全球可以增加1000萬噸以上,成本削減至1.5美元/公斤,那么該行業(yè)將永久成為全球能源組合中的一部分。
Rystad Energy氫能研究負責(zé)人Minh Khoi Le說:
“雖然行業(yè)和政府正朝著正確的方向前進,但他們面臨的挑戰(zhàn)是降低綠色氫投資者的風(fēng)險,并創(chuàng)造必要的激勵措施,以迅速擴大需求和供應(yīng)。”
“從根本上說,一個綠色氫取代目前石油、天然氣和煤炭所扮演角色的世界將會非常不同。”
區(qū)域和國家分類
對歐洲來說,綠色氫能源尤其具有吸引力,德國已經(jīng)計劃到2040年生產(chǎn)25GW,西班牙計劃到2030年生產(chǎn)超過4GW。
然而,除了氫氣已經(jīng)是主要原料的工業(yè)應(yīng)用之外,歐洲電力部門替代天然氣和煤炭所需的氫氣量是巨大的——到2030年和2040年,其自身的天然氣和煤炭使用量將達到1,020TWh和602TWh,分別以歐洲的電力結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)。
據(jù)估算,如果僅靠氫來發(fā)電,到2030年將需要大約5400萬噸氫。
歐洲當(dāng)前的目標(biāo)是到2030年每年生產(chǎn)300萬噸綠色氫,因此差距相當(dāng)大。根據(jù)RePowerEU的新目標(biāo),歐洲的煤炭產(chǎn)量將達到1,500萬噸,因此預(yù)計將大幅增加。

各種氫在歐洲的成本趨勢(圖片來自:Rystad Energy)
雖然氫氣很難完全替代火力發(fā)電廠的燃料,也不太可能,但將氫氣與天然氣混合,或?qū)迸c煤同時燃燒來發(fā)電,可能是減少化石燃料使用的一個步驟。
這種方法已經(jīng)在歐洲、中國和日本成功測試過,只要氫含量低于20%,就不需要對基礎(chǔ)設(shè)施進行重大改造。
印度宣布了一項新的綠色氫政策,旨在提高產(chǎn)量。成本已經(jīng)很低了,每公斤5到6美元,按照該國新的指導(dǎo)方針,預(yù)計將下降40%——最終在10年底達到每公斤1美元。計劃生產(chǎn)的產(chǎn)品用于家庭使用。
在非洲,毛里塔尼亞以其40GW的AMAN項目在地區(qū)上處于領(lǐng)先地位,該項目旨在向歐洲和其他市場出口氫和衍生品。在拉丁美洲,智利也計劃到2030年成為裝機容量為24GW的主要出口國。而在中亞,哈薩克斯坦正計劃建設(shè)裝機容量為30GW的設(shè)施。
外國直接投資和金融支持將是這些項目啟動的關(guān)鍵,這些項目具有豐富的可再生能源潛力、大型設(shè)施的空間和較低的勞動力成本。
綠色氫占主導(dǎo)地位
綠色氫項目數(shù)量遠多于基于碳捕獲和儲存的藍色氫項目。2021年,宣布了188個電解項目,而基于化石燃料的低碳制氫項目為24個。
綠松石氫(Turquoise hydrogen)是從天然氣或生物甲烷中引入的氫和固體碳中提取的,在碳捕獲和存儲解決方案中不需要昂貴的資本支出。盡管目前只有少數(shù)幾個商業(yè)規(guī)模的項目正在進行中,但該行業(yè)已獲得了超過10億美元的資金承諾。
氨作為載體
氨氣作為氫氣的主要載體之一迅速脫穎而出。現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施每年提供1.5億噸的氨用于化肥工業(yè),可以促進全球貿(mào)易。隨著氨發(fā)動機的出現(xiàn),對其作為船舶燃料的需求預(yù)計將迅速增長,從2040年起將達到目前1.5億噸的兩倍。
電力部門的需求則不那么確定。中國國有電力巨頭中國能源(China Energy)成功地在一個40MW燃煤鍋爐上試驗了35%的氨混合。
日本和韓國分別設(shè)定了到2025年和2035年氨混合比例達到20%的目標(biāo)。如果這一比例增加到35%,那么到2030年,氨的總需求將翻一番,達到3億噸以上。
(素材來自:Rystad Energy 全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合) |