德國氫能源發(fā)展戰(zhàn)略及其借鑒

 

氫能作為新一代綠色能源，具有燃燒值高、低排放甚至零排放、利用形式多樣等特征，正受到世界各國廣泛關(guān)注，各國紛紛將其作為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵能源。從燃燒值上看，單位質(zhì)量氫的熱值是煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然氣的2.6倍，從這個角度而言，其完全可以替代化石能源。氫能可以分為綠氫、藍氫和灰氫，就環(huán)保的角度看，綠氫是最為干凈的，其主要是通過風(fēng)能和太陽能等可再生能源電解水制取，在這個過程中不排放碳，但受制于風(fēng)能、太陽能等可再生能源的發(fā)電成本。藍氫也比較干凈，其主要是通過煤炭、天然氣等化石燃料制取，制取過程中有一定量的碳排放，需要運用CCUS技術(shù)來實現(xiàn)碳中和?；覛渲饕峭ㄟ^煤炭、焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣等制取，制取過程中會大量排放二氧化碳，難以成為替代化石能源的產(chǎn)品，但可以用于氫能市場發(fā)展初期。

當(dāng)前發(fā)展氫能的最大問題就是制取成本問題，綠氫的制取成本比藍氫、灰氫要高很多。國際能源署基于這三類氫能的制取成本，統(tǒng)計了其各自的市場價格，目前灰氫價格約為1.5歐元/千克（約合人民幣11.9元/千克），藍氫的價格略高于灰氫，約合人民幣16元/千克，綠氫的價格最貴，約為3.5 ～5歐元/千克（約合人民幣27.78～39.68元/千克）。就這三類氫能的價格來看，灰氫有明顯的優(yōu)勢，在不少國家，通過焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣制取灰氫已經(jīng)得到了推廣應(yīng)用，但生產(chǎn)過程中會排放大量的二氧化碳，其并不能成為新能源發(fā)展的方向?？傮w而論，可再生能源制氫成本較高，價格是制約其發(fā)展的最大因素。從技術(shù)上而言，利用太陽能、風(fēng)能制氫技術(shù)已經(jīng)比較成熟，而生物質(zhì)能氣化、熱解、熱化學(xué)水電解、黑暗發(fā)酵等制氫技術(shù)還有待提升。

雖然氫能并不是能源轉(zhuǎn)型的“萬能良藥”，也無法解決能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的所有問題，但其作為解決能源危機、減少碳排放的一種方案是值得肯定的，如果綠氫能源能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，便能夠大大減少當(dāng)前的碳排放量，實現(xiàn)清潔能源的發(fā)展目標(biāo)。對于任何一個國家而言，能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵就在于選擇何種化石能源來轉(zhuǎn)化為清潔能源，或是選擇何種清潔能源來替代碳排放量大的化石能源。氫能不僅熱值高，而且可以通過可再生能源制取，保證了生產(chǎn)過程的零排放，這是其最大優(yōu)勢。與一般的清潔能源相比，氫能的體量、潛力更大。

德國政府此次選擇綠氫作為其能源轉(zhuǎn)型的方向，就在于德國氫能的產(chǎn)能基礎(chǔ)較好，目前其生產(chǎn)的氫能占到了全球總量的20%。2019年7月，德國經(jīng)濟部部長彼得•阿爾特邁爾就表示，德國將大力發(fā)展綠氫技術(shù)，并有望成為全球氫能技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。2020年6月初，德國政府公布了1300億歐元的大規(guī)模經(jīng)濟復(fù)蘇計劃，是德國政府近些年來推出的最大規(guī)模經(jīng)濟復(fù)蘇計劃，其中至少要劃出90億歐元來發(fā)展氫能。根據(jù)德國政府此次頒布的氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，氫能將優(yōu)先適用于航空、海洋運輸、陸路重型貨物運輸、鋼鐵及化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)。對于該戰(zhàn)略，德國能源經(jīng)濟學(xué)家克勞迪亞•肯弗特認為，在新冠肺炎疫情穩(wěn)定后，德國政府適時地發(fā)布了氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，由此表明對零排放科技的投資是應(yīng)對未來自然風(fēng)險的必要舉措。德國政府意識到，與煤炭一樣，石油、天然氣等化石能源是沒有未來的，要確保德國經(jīng)濟能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)展并在未來更好地提升德國經(jīng)濟競爭力，發(fā)展氫能是唯一出路。

歐洲環(huán)保組織“環(huán)境行動”德國區(qū)域能源及氣候負責(zé)人康斯坦丁•澤杰也認為，德國的氫能源發(fā)展戰(zhàn)略釋放了一個重要的信號，只有通過發(fā)展可再生能源來獲取氫能才能夠?qū)崿F(xiàn)《巴黎協(xié)定》中的減排目標(biāo)，才能夠?qū)崿F(xiàn)歐盟提出的碳中和目標(biāo)。氫能在能源轉(zhuǎn)型中并不僅僅是作為能源，而是通過發(fā)展綠氫獲取技術(shù)來幫助某些碳排放量大的行業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展以及去碳化。事實上，在2020年2月，德國氫能源發(fā)展戰(zhàn)略的草案就被部分泄露，草案稱氫能發(fā)展的早期目標(biāo)是以天然氣為原料來獲取氫能。但當(dāng)該戰(zhàn)略最終公布之后，綠氫成為德國氫能源戰(zhàn)略的最終方向，藍氫只是過渡性產(chǎn)品。

2019年，德國政府就宣布要在2038年之前徹底放棄煤炭，到2030年的時候，德國的碳排放量要在1990年基礎(chǔ)上減少55%，到2050年完全實現(xiàn)零排放。當(dāng)前，天然氣占德國一次性能源消費量的25%，煤炭占35%，這就要求德國必須要尋求更為清潔的能源才能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)。因此德國政府認為，在氫能發(fā)展中，通過天然氣制取氫能作為過渡性手段可以帶動其他一次性能源消耗量的產(chǎn)業(yè)實施轉(zhuǎn)型。

 

國際能源署的數(shù)據(jù)顯示，1975年以來，全球?qū)淠艿男枨蟠蠓壬仙?，?018年的需求量達到了7390萬噸，是1975年的3倍還多。國際氫能委員會預(yù)計，到2050年，在全球范圍內(nèi)，氫能在能源消費結(jié)構(gòu)中的占比將會提升到20%，與氫能相關(guān)的市場規(guī)模將會突破2.5萬億美元。

全球氣候智庫E3G研究員費利克斯•海爾曼認為，德國政府內(nèi)部對于發(fā)展綠氫能源的討論耗時較長，這對于其他國家發(fā)展氫能具有借鑒意義。各國在去碳化的道路上，既要關(guān)注自身的能源結(jié)構(gòu)及稟賦，同時也應(yīng)該有其他的備選借鑒方案，比如電氣化或是不斷提升傳統(tǒng)能源的效率等。在德國政府發(fā)布了氫能源發(fā)展戰(zhàn)略后，歐盟也正計劃發(fā)布氫能源發(fā)展路線圖。業(yè)界普遍認為，2020年7月德國出任歐盟輪值主席國之后，在未來幾個月內(nèi)會推動歐盟氫能發(fā)展計劃的出臺。 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com