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氢能是否能够担当经济增长的大任

新闻分类:洁净煤气化来源:发布日期:2024-03-13

氢能可以破解可持续增长的困局

氢能有体量大,产业链长和清洁环保的特点,而且无论是在氢能的应用和可再生氢的来源上都已经具备产业化条件,因此,欧洲、美国、韩国、日本以及中东国家都纷纷将氢能作为驱动经济增长的新动力,而可再生能源和氢能的制造业属性对中国来说则是更大的机遇。

1)大规模

目前,全球用于工业原料的氢气大约9400万吨/年,实际上,这些氢气主要也是来自化石能源,现阶段化工减排迫使一些企业对醇类产品和合成氨实施绿氢替代,光伏和风电的稳定则需要更多的氢作为长时储能来平抑波动。

国际氢能理事会(Hydrogen Council)预计,到2050年,氢能在全球能源中的比重有望达到18%,氢能产业链将创造3000万个工作岗位,创造2.5万亿美元产值,减少60亿吨二氧化碳排放。按照国际能源署的预测,到2050年,氢在中国终端能源体系占比将达到约10%,到2060年,占比将达到约15%。另有专家预测,当氢在我国终端能源体系占比达到15%时,氢能与电力协同互补,将共同成为我国终端能源体系的消费主体,并带动形成10万亿级的新兴产业[2]

2023年5月,国际氢能理事会(Hydrogen Council)和麦肯锡公司联合发布《氢能洞察2023Hydrogen Insights 2023)》,报告指出,全球氢能经济仍然强劲增长,发展势头继续加速,但投资决策滞后,只有10%的投资通过了最终投资决策(FID)。报告跟踪了全球1040个项目,指出到2030年的氢能直接投资额已达到3200亿美元,其中,大约一半的项目专注于氢能的大规模工业应用;约有20%与交通运输有关,在这一领域,目前全球有1000多座加氢站在运行;已公布的电解槽项目总容量达230GW

2)产业带动性

氢能产业链包括氢气的制取、储运、加注和应用,而且涉及电化学、机械学、材料学、流体力学、膜工艺、空气动力学等多种学科,产业链长,工艺复杂,对传统工业和新型材料学都具有巨大的带动性。国内外工业企业和能源企业纷纷布局氢能领域。

为了得到更加便宜和清洁的氢气,并降低氢能运行中的成本,氢能在制备、储运、加注和应用上寻求各种路径,这一过程将大大推进基础技术的创新,并可能产生颠覆性技术。

3)清洁能源

在过去50多年的时间,氢能产业都在验证燃料电池的性能,各国示范最大的瓶颈是氢气供应和储运的问题;而在过去几年特别是2023年,绿氢作为可再生能源消纳的解决方案得到确认,氢气的储运方案如高压储氢、纯氢管道、天然气掺氢、固态储氢、液氢、化合物储氢以及站内制氢多种方案被验证或布局,为氢能打通上下游产业链准备了能力和条件。

从目前全球可再生能源资源的成本来看,恰恰是那些地下蕴藏着石油、天然气和煤炭的地方,他们拥有更好的光照和风力条件。中东地区的光伏电价已经达到0.1/kWh;在中国煤炭资源最丰富的地区也是今天光伏、风电效率最高的地区,新疆、内蒙、银川局部地区的风光电价也到了0.2/kWh

永续能源的成本差异与氢能贸易

中国可再生能源资源丰富,但富氢地区与氢气需求量大的地区也存在严重的错位,西部地区与东部地区氢能价格差为贸易留出了发展空间。一方面东部沿海地区经济发达,氢能应用条件比较好,需要输入氢能;另一方面,能源的属性正在变为制造业,而中国不仅有丰富的可再生能源资源,而且在氢能制造与储运方面也将发挥“中国制造”的优势,有机会从能源进口国过渡到能源出口国。

2023年1-10月份中国65个绿氢项目中,内蒙占了33个,山西6个、甘肃占了5个,新疆地区4个,东北地区7个。内蒙最大的优势在于良好的风光资源和运输半径,一条从乌兰察布到北京燕山石化的管道规划将成为中国产氢集中地与用氢集中地的通道。(郑贤玲)