清潔氫助力全球脫碳仍存在挑戰

　　一直以來，清潔氫被稱為行業脫碳的靈丹妙藥。但業內機構和專業人士表示，清潔氫確實可以幫助全球實現脫碳，其自身發展勢頭迅猛，但清潔氫發展道路上還面臨著規模和成本等因素的挑戰，其發展還有多種困難需要克服。

 

　　發展勢頭正在增強

 

　　據國際氫能委員會統計，截至目前，全球已經有41個國家發布了國家氫戰略。根據這些戰略內容，2050年前全球氫需求預計將增長3.5倍以上，從2021年的7500萬噸/年增至2050年的2.55億噸/年。埃克森美孚認為，到2050年，全球碳捕集與封存(CCS)及氫的潛在市場規模將分別達到約4萬億美元和1.5萬億美元，氫能將到占全球能源需求的22%。依靠氫能，從現在到2050年，每年可減少800億噸二氧化碳排放，相當于將全球變暖限制在1.5℃以內所需總減排量的11%。

 

　　各種類氫能中，清潔氫的發展速度很快。據標準普爾全球大宗商品洞察公司的氫市場監測報告顯示，目前全球清潔氫產量約為200萬噸/年，到2030年，全球清潔氫的生產能力將接近于3000萬噸/年。標準普爾全球大宗商品洞察公司未來能源路標團隊經理安妮.羅巴表示：“按照計劃，2025年前全球有700萬噸/年的清潔氫項目將投產。如果按計劃完工，這些項目將占全球氫供應的9%。”

 

　　據國際氫能委員會估計，僅在2021年，全球就宣布了130多個大型清潔氫項目，當前全球已經宣布的大規模清潔氫項目總數接近400個。2030年前全球在氫方面的總投資將達到5000億美元。林德公司負責清潔氫的副總裁大衛·伯恩斯表示：“五六年前，我們考慮的是6兆瓦的生產設施?，F在我們正在建設24兆瓦的生產設施。我們的目標是到2030年達到千兆瓦的規模。”

 

　　專家認為，未來8年是實現《巴黎協定》凈零目標的關鍵時期，工業氣體領軍企業——法國液化空氣公司、德國林德公司和美國空氣化工產品公司都打算在未來10年投資100億美元或更多的資金用于清潔氫。

 

　　生產成本是關鍵

 

　　行業人士普遍認為，盡管清潔氫發展勢頭良好，但成本問題仍然是行業發展的重要掣肘。林德公司的伯恩斯表示，即使征收碳稅，綠氫的成本也需要10年才能接近灰氫的成本。“電力占據清潔氫生產的最大成本，大約75%的清潔氫成本來自可再生電力。”伯恩斯說。

 

　　2021年，美國能源部宣布了其“111”計劃，即在十年內將清潔氫的成本降低80%以上，達到灰氫的每千克1美元大關。然而，伯恩斯認為，除非政府的政策、激勵措施和懲罰措施能夠降低前置生產成本或增加需求，否則這種成本削減不可能實現。伯恩斯對此表示贊同：“顯然，我們需要將政策、激勵和懲罰結合起來。為碳排放設定一個現實的價格是很重要的。”

 

　　法液空美洲公司首席執行官兼董事長邁克·格拉夫表示：“為了充分發揮氫經濟的潛力，進一步加快低碳、可再生氫的發展和部署，最為重要的是各國政府需要盡快制定新的政策，促進市場增長和滲透，并為在運輸和儲存等多個能源領域使用氫提供激勵。”

 

　　基礎設施同樣缺乏

 

　　盡管清潔氫發展迅速，但其整體發展仍處于初期階段，仍然面臨著基礎設施缺乏的挑戰。100多年來，石油和天然氣行業的基礎設施配套已經十分完善。但是由于緊迫的氣候和地緣政治問題，清潔氫的發展不能是緩慢的和漸進的，只能是快速的和跨越式的，這就為其相關基礎設施的配套工作帶來了新的挑戰。配套的完善程度直接影響著行業的規?；潭群蜕a成本。

 

　　除了規?；越档统杀?，清潔氫行業還需要電解槽容量的快速發展。電解槽是達到碳中和所需的數千吉瓦清潔氫產能的關鍵基礎設施，但業內發現，目前電解槽產能缺乏，而且并沒有實現標準化生產。為了達到適當的成本效益以及碳中和社會所需的清潔氫生產能力，電解槽需要標準化、大規模生產。電解槽制造預計不會出現瓶頸，但關鍵材料的供應鏈持續中斷會對清潔氫供應的時間表造成壓力。根據標準普爾全球氫生產資產數據庫，歐洲在電解槽產能方面遙遙領先，在全球宣布2025年前新建19吉瓦電解槽產能中，歐洲占據了近15吉瓦，這幫助歐洲在綠氫發展中處于全球領先地位。