尽管目前氢技术发展已较为成熟( 燃料电池曾帮助人类首次登月),但整个氢行业和供应链仍处于发展起步阶段。建立低碳氢经济仍有很长的路要走, 其中包括推动终端行业的应用、 效仿天然气领域建立氢气全球贸易市场等, 政府也需要通过强有力的监管体系提供支持, 以实现低碳氢经济的目标。
目前消耗的95%氢气来自于化石燃料, 通过两种最常见的方法—煤炭气化和蒸汽甲烷重整进行生产。在生产过程中,化石燃料(即煤或天然气)进料与蒸汽反应,生成一氧化碳、二氧化碳和氢气。每生产1公斤氢气将释放约10公斤二氧化碳,如果不能及时捕获、利用或封存生产过程中产生的二氧化碳,此类传统的制氢方法将对环境造成巨大影响。因此,只有在生产环节中尽可能减少碳排放,氢气才有助于全球经济实现可持续脱碳的目标。实现这一目标主要包括的途径有:利用风能、太阳能、水能等可再生能源以及沼气和核能,或是采用常规的化石燃料能源加上碳捕获与封存技术,从而实现低碳氢的大规模生产。而刺激需求和应用则是发展氢经济的首要任务之一。
氢气的可变成本主要取决于电力的成本。绿氢需求的激增将有力推动可再生能源装机容量的增长。水是电解所需的另一个重要资源。生产1公斤氢气需要大约22升水, 因此用水需求量巨大。在密集的工业区中, 获得足够的水资源用于电解并满足工业需求可能并不容易。部分可再生能源潜力巨大的国家既可以提供绿色能源为电解槽供电, 也可以生产绿氢并出口到其他国家
对中国的借鉴意义
中国氢能联盟数据显示,2018年中国氢气产量约为2,100万吨,占终端能源总量的2.7%;预计到2030年和2050年,需求量分别将达到3,500万吨和6,000万吨。尽管发展前景光明,但氢能的技术路线仍不够成熟, 许多技术难题有待解决,离大规模市场化还有很长一段路。
战略引领:尽快推出国家层面的氢战略和路线图,确立氢能在长期能源战略中所应发挥的作用,设定明确的阶段性目标,引导和鼓励氢能源的广泛应用和可持续发展。
2. 降本增效:提高低碳氢的成本竞争力,一方面鼓励和推进光电风储示范项目建设,加大可再生能源在氢气生产中的比重,从而实现制氢的规模效益,降低低碳氢的生产成本;另一方面,加大公共资金对氢能技术研发的投入,同时鼓励和吸引企业积极开展创新, 实现燃料电池、 氢燃料、 电解槽和配套设备等的降本增效。
3. 需求挖掘:积极探索炼化、钢铁、交通运输等重点行业内的脱碳机会,并通过创新刺激需求;同时鼓励在能源生产和工艺流程转型过程中逐步加大以蓝氢或低碳氢作为燃料和原料的占比,为实现低碳氢的广泛应用奠定基础。
4. 协作共赢:推进跨行业协作和国际合作,尤其是在标准体系建设、先进技术和最佳实践分享、基础设施建设等领域, 实现氢能源产业链的不断发展和完善
中国凭借丰富的可再生能源、水资源等独特优势,具备引领低碳氢经济的机会。通过抓住绿氢产业机遇,中国政府和企业能够在脱碳大趋势下奠定经济增长的基础,并在低碳发展领域内建立起持续的影响力。