90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

綜合報道|國際能源網/氫能匯黃連

近年來,跟著氫能工業逐漸興起,“氫能社會”話題在國際層面上引起了不小的關注。其中,德國表現最為凸起。早在上世紀70年代,德國就已經將視線放在了能源轉型上。作為一直致力於在降低碳排放道路上實現全球領先水平的國家,氫能是德國達到低碳目標的主要形式之一。

2018年9月,德國與歐盟委員會及27個歐洲國家共同簽署了“歐洲氫能倡議”,將氫能技術和系統確立為具有戰略意義的價值創造鏈;2019年9月,德國聯邦政府出臺了“天氣保護計劃2030”,以期達成2030年溫室氣體排放比1990年減少55%的目標,文中提到了氫能對發展天氣友好型經濟的重要性,並公佈將釋出氫能戰略;2020年6月,德國聯邦內閣經由長達半年的醞釀後,批准並出臺了具有里程碑意義的《國家氫能戰略》(以下簡稱“戰略”)。

90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

這是全世界的首個國家氫能戰略,超越了氫本身,並涵蓋了廣義的動力燃料範疇。該戰略的出臺將可再生能源制氫放到了重點發展方向上,不僅為德國氫能工業確認了“綠氫”的優先發展地位,確保了德國在氫能源技術的開發和出口方面的領導作用,同時也展現了德國大力支援和發展氫能的壯志雄心。

01、綠氫將是未來投資的重點

德國聯邦內閣透過的《國家氫能戰略》,為德國未來氫能的製取、運輸、使用和再利用以及相應的技術創新和投資制定了協調一致的步履框架。該戰略指出,清潔、安全和經濟的能源供應對於我們的生活至關重要。成功實現能源轉型,意味著要將供給安全性、經濟性和環保性與創新型和智慧型天氣保護結合起來。因此,人類需要為目前仍在使用的化石能源找到替代品。

德國經濟部部長阿爾特邁爾表示,“氫能在替換化石燃料題目上起著關鍵作用。我們必需現在就做出抉擇,如斯德國才能在氫能技術中成為世界第一。”

這樣的設法並非沒有道理。在德國發布的《國家氫能戰略》中,氫能被視為一種應用範圍廣泛的能源形式,在燃料電池中,既可作為合成燃料的基礎,又可作為儲存可再生能源的媒介;氫燃料是新能源行業耦合的基本要素之一,在無法直接使用可再生能源電能的領域中,綠電制氫及其下游衍生環節工業(Power-to-X,PtX系統)為脫碳開啟了新途徑。而在當今很多化學和產業工藝過程中,氫已經不可或缺。此外,將氫作為原料使用,可在其他按照目前的技術水平尚不能採用脫碳技術的出產過程中實現脫碳化……

氫能匯瞭解到,德國目前的氫氣使用量約為55TWh。據德國《國家氫能戰略》預計,因為市場增長的推動,到2030年,氫的需求將達到最初的增長目標,在工業部門(化工,石化和鋼鐵行業)中表現顯著,而交通運輸行業屆時預估增幅較小。此外,近幾年德國使用氫燃料電池驅動電動汽車的需求正保持增長的態勢,戰略預計到2050年,德國對氫燃料的需求將增加到110TWh至380TWh之間。

因此,為了能夠將氫變成脫碳化戰略的一個核心組成部分,德國政府在戰略中認定,只有在可再生能源基礎上製取的氫(“綠氫”)才是長期可持續的,對於德國的核心產業(例如鋼鐵和化學工業)以及交通運輸部分達成脫碳目標至關重要。戰略提到,在未來的十年內世界上將會形成一個全球和歐洲氫能市場。在這個市場上除了綠氫,也將交易碳中和氫(例如“藍氫”或“青氫”)。所以,德國聯邦政府在氫能發展方面的主要方向就是發展氫能技術,利用“綠氫”,支援“綠氫”順利的市場推廣,以及建立相應的價值創造鏈。

90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

氫能匯發現,德國聯邦政府在此次戰略中,共提出了38個有助於實現國家天氣目標,為德國經濟建立新的價值鏈以及進一步發展國際能源政策合作所必須的具體步驟和措施,保障可再生能源比例不斷進步情況下德國能源供應系統的安全性、經濟性和天氣友好性。其中,戰略明確表示,德國將以共有的氫能路線圖作為指南針,致力於將本國打造為全球市場上“綠氫”技術的領先供應者。

戰略指出,在發展氫能上德國計劃分兩步走:在2020年到2023年,主要目標是為德國氫能源海內市場打好基礎;在2024年到2030年,主要任務是鞏固海內市場,建立歐洲與國際市場,服務德國經濟。

90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

但是就目前情況來看,能源轉型預計所需的大量氫能無法僅靠在德國“一家”出產,由於德國境內可再生能源的生產能力是有限的,是以在未來德國必然仍將是一個能源入口大國。鑑於此,德國圍繞著“氫能”主題擴大和加強國際合作關係勢在必行。氫能匯瞭解到,為支援這一戰略順利實施,德國政府將在現有基礎上投入70億歐元用於氫能源市場推廣,另外還預備20億歐元用於相關國際合作。

戰略指出,氫及其衍生產品的國際貿易是一個意義重大的產業和地緣政治因素。在國際層面上,假如潛伏供應國和進口國能根據合作伙伴的要求進行調整,那麼這些國家之間的合作可以促進他們對天氣保護做出貢獻,加速氫能技術的市場啟動,創造可持續的增長和發展機會。這有助於氫能出產的認證和可持續性達成高水平的尺度。而對於德國來說,促進德國與國際氫能之間的貿易往來,對於進步和維持德國在歐洲能源戰略中的上風地位和主導權,施展著重要作用。

90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

此外,德國政府組織成立了國家氫能源理事會,該理事會由26名來自經濟界、科學界和社會的高階專家(不隸屬於公共管理機構)組成。氫能理事會的成員具備製取、研究和立異、產業脫碳化、交通和建築/供熱、基礎設施、國際合作夥伴關係以及天氣和可持續性等方面的專業知識。他們將會在國家氫能戰略的執行和繼承開發過程中,以提出意見和步履建議的方式向國務秘書委員會提供諮詢和支援。

德國國家氫能戰略,從技術、市場、監管等各個方面,實現了較為全面的規劃。但仍是要看實施情況,來衡量該戰略的有效性。

02、直面發展氫能路上的難點

固然,德國已實現了氫氣製取、運輸、儲存及燃料電池應用的氫能全產業鏈,且已將燃料電池技術應用到汽車、船舶和發電站等多個領域。但目前清潔氫氣仍無法被廣泛使用,德國要實現其全面氫能戰略目標,還面臨幾大困難。

困難一:工業裝置改造本錢高

德國有三分之一的碳排放來源於工業生產過程,尾氣排放由產業加工中的化學反應天生,如鋼鐵工業、非黑色金屬冶煉、非金屬製造(水泥)、化工產業等。在減少碳排放的背景下,業界天然尋求改變或者最佳化工藝流程的方法。

以鋼鐵工業為例,其作為重工業中碳排放最高的部分,其減排任務需要透過綠電存量替換實現:即使用可再生能源的電力供應,代替現有工藝環節中直接或者間接使用燃煤供能的局面。在德國漢堡、下薩克森州薩爾茨吉特以及瑞典呂勒奧,已經有模組化的氫能替換高爐投產試執行,但對其它存量產業而言,裝置改造依然是一個漫長而又艱鉅的過程,僅改造資金一項,就佔裝置初期投資的20%到30%,如何說服業界接受這一額外本錢,並同步擴大裝置技術成熟度,減低單位成本,是擺在氫能產業目前的困難之一。

90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

困難二:德國可再生能源無法支撐龐大綠氫需求

根據德國化工協會VCI的估算,若需要透過本錢高昂的綠氫達成徹底的碳中和目標,僅化工行業全年需要的可再生能源量已經相當於目前全德國化工行業年用電量的11倍。德國有限的國土已很難大規模出產可再生能源。

困難三:國際合作遠景不明朗

德國本地無法提供足夠綠氫,便需要進行國際合作。在德國氫能戰略第二階段涉及的國際合作中,德國計劃在摩洛哥和阿爾及利亞投入20億歐元,以建立大型光伏電站就地電解制氫。但能否順利與相關國家合作是一個未知數,其中包括資金題目、北非政局不穩、跨地中海電網鋪設等一系列題目。

困難四:免除的附加費由誰買單

德國氫能戰略中明確,電解制氫所需的可再生能源,將享有免除可再生能源附加費的待遇。該附加費是德國政府給予風光發電補貼的財政源頭。這意味著普通電力消費者分配到的附加費會進一步上漲。目前,德國的居民電價水平已僅次於丹麥,位列歐洲第二名。

90億歐元用於氫能,德國大手筆實現綠氫戰略!

困難五:戰略中相關細節不足

受限於綠氫高昂的本錢以及歐洲鋼鐵業居高不下的人工成本,“綠色鋼鐵”在世界市場上註定沒有任何上風。氫能戰略提倡,促進市場對綠色鋼鐵的需求,但並未給出任何切實可行的方案。

困難六:氫氣運輸面臨法規限制

龐大的氫氣被出產出來後,需要運輸到不同領域和環節,但在德國,氫氣的運輸題目面臨著舊有法規的掣肘。德國氫能戰略提出,應當充分利用現有天然氣網路構建氫氣網路。今年1月底,德國管道聯合會已規劃了5900公里長的氫氣管線,但氫氣在德國法律意義上並未被認定為管道氣體。

頂部