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世界各国纷纷布局 全球氢能发展进入快车道

作者:能源发展与政策
文长3294 - 时长9分

摘要:
2018年至今,已有包括日本、韩国、澳大利亚、英国、法国在内的诸多国家发布氢能领域的最新规划,自从《巴黎协定》签署之后,世界各国面临节能减排的巨大压力,而氢气作为一种低碳高效的能源,应用于能源和工业中有助于这两个行业深度脱碳。

8月14日,澳洲上市能源公司Leigh Creek Energy发布公告,宣布与中国新能源有限公司签署合作协议,两家公司计划成立合资公司,利用地下气化技术生产商业化的氢气与化肥;同时作为协议的一部分,Leigh Creek将获得申请加入上海国际能源交易所的许可,若最终获批,Leigh Creek将成为交易所中少数几家天然气生产商之一。Leigh Creek执行主席Justyn Peters表示,“中国新能源是一家煤炭资源丰富的公司,其原料适合Leigh Creek的地下气化工艺。”

国发能研院、绿能智库认为,Leigh Creek与中国新能源有限公司高调成立合资公司,是近年来氢能热潮的最新例证。2018年至今,已有包括日本、韩国、澳大利亚、英国、法国在内的诸多国家发布氢能领域的最新规划,自从《巴黎协定》签署之后,世界各国面临节能减排的巨大压力,而氢气作为一种低碳高效的能源,应用于能源和工业中有助于这两个行业深度脱碳。

日本:降成本为下阶段关键任务

日本国土面积狭小,人口稠密,2017年能源对外依存度高达94%,不仅煤油气资源匮乏,境内也无法修建大型水电站,出于能源结构调整和能源安全方面的考虑,日本氢能发展速度全球最快。事实上,曾经核电是日本主要的能源之一,2010年日本能源对外依存度还在80%左右,“福岛”核事故发生后,日本国内“弃核”压力与日俱增,2013-2015年期间一度关闭所有核电站,导致能源自给率直线下降。日本风电、光伏等新能源装机容量有限,目前看来远不能满足能源转型需求,而氢能效率高、无污染,还能用于汽车,发展氢能是日本最好也是为数不多的选择。2018年8月,日本宣布在福岛部署全球最大10兆瓦级大型氢能源系统,每年使用可再生能源生产氢气900吨以上,预计2020年开始供应氢气。

2019年3月,日本发布最新《氢能利用进度表》,此次修改是继2014年制定、2016年修改后,对《进度表》进行的第二次修改,主要反映了日本2017年《氢能基本战略》及2018年《能源基本计划》,并把氢能应用的成本削减列为现阶段政府和企业的重点任务。加氢站方面,日本计划在2025年前后将加氢站建设成本由目前的3.5亿日元(约合人民币2300万元)降低至2亿日元(约合人民币1320万元),同时将燃料电池车与混合动力车的价格差距缩小到70万日元(约合人民币4.6万元);财政补贴方面,补贴范围将由目前的中心城市扩展至全国,加速氢能源应用;市场规模则遵循之前《氢能基本战略》所规划的目标,2020年氢燃料电池车销量达到4万辆,加氢站160座;2025年氢燃料电池车销量20万辆,加氢站320座。国发能研院、绿能智库资料显示,日本已经明确到2025年,全面普及氢能交通,并扩大氢能在发电、工业和家庭中的应用;到2030年,氢能使用成本将不高于传统能源,实现平价。

数据来源:日本氢能利用进度表

欧盟:英法试点氢燃气

2019年2月,欧洲燃料电池和氢能联合组织(FCH-JU)发布《欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展路径》报告,明确提出欧洲在氢燃料电池车、氢能发电、家庭和建筑物用氢、工业制氢方面的具体目标:交通领域,到2030年,氢燃料电池车保有量超过420万辆,其中乘用车达到370万辆、轻型运输车50万辆、卡车及公共汽车4.5万辆,并替代约570列柴油火车。建筑物中,预计到2030年替代约7%的天然气;2040年替代约32%的天然气,部署250万台氢燃料电池热电联产装置,届时将满足所有商用建筑及超过1100万家庭的供电供暖需求。制氢方面,到2030年,1/3的氢气将实现超低碳生产,探索水电解制氢商业化运行。欧盟委员会已投入13.3亿欧元支持氢燃料电池研发和示范项目建设,实施周期为2014-2024年,示范项目将验证氢能作为欧洲未来能源及运输系统重要组成部分的可行性,对欧洲实现2050年向低碳经济转型做出贡献。

欧洲国家中,德国在氢燃料电池技术上遥遥领先,作为欧洲最早启动氢能产业化研究的国家,德国于2006年出台“国家氢能与燃料电池技术创新计划(NIP)”,已经进展到第二阶段,截至目前累计投入资金超过15亿欧元。2016年,德国实现氢能商业化运营,当年共销售约2000台固定式家用燃料电池;从2017年起,随着德国启动加氢站大规模建设,氢能源汽车开始进入市场;预计到2023年,德国将建成约400座加氢站,而由道达尔、液化空气等龙头企业共同推进的H2Mobility将承担所有运营任务,届时,德国将初步建成全国性的氢能网络。

数据来源:FCH-JU欧洲氢能路线图

不同于日本和德国大力发展家用固定式燃料电池系统,英国和法国已经开始探索将氢气加入燃气管网的可操作性。国发能研院、绿能智库了解到,氢气和天然气在使用层面具有一定的相似性,生产商可以在不大规模升级设备的情况下,通过将氢气混合到现有的天然气网中来输配,甚至直接输送纯氢气。2017年10月,英国出台《清洁增长战略》,将燃气分配网络100%转化为氢气定为最可靠的大规模脱碳方案之一;英国政府承诺投入2500万英镑,以验证在建筑物的燃气管道中使用氢气的可行性。法国于2018年7月发布《氢能利用计划》,计划在2019年投入1亿欧元用于工业、交通和能源等领域部署氢气;到2023年,法国将建成100个现场制氢的加氢站,应用场景涵盖轻型商用车、公共汽车、卡车、船舶等;在法国城市敦刻尔克,当地已经开展向燃气网络注入20%氢气的试点项目;接下来,法国还将在未接入法国本土电网的离岛、海外属地等孤立封闭地区,试点利用氢能为电网提供服务,包括发电、储能等项目。

澳大利亚:开拓氢气出口市场

国发能研院、绿能智库注意到,相比欧美日韩氢能发展起步早,澳大利亚直到2018年8月才由联邦科学与工业研究组织(CSIRO)发布主题为“迈向经济可持续发展的氢能产业”的首份《国家氢能发展路线图》。在2018年12月召开的澳大利亚政府委员会(COAG)上,能源、矿产、资源和环境部长们一致同意制定国家氢能战略,认为氢能对澳大利亚的未来经济、社会和环境可持续发展至关重要,并力争到2030年成为全球氢能产业主要参与者。

澳大利亚煤炭、天然气储量位居世界前列,是全球第四大煤炭出口国及第二大液化天然气出口国。四面环海、地广人稀的特殊国情,使得澳大利亚发展风能、太阳能、海洋能、地热能等可再生能源也具有得天独厚的优势。理论上,无论是化石能源重整还是可再生能源制氢,澳大利亚都拥有大规模制氢所需的一切资源。《路线图》指出,澳大利亚有望在2030年实现煤制氢商业化生产,到那时氢气生产成本将降至每千克2.14-2.74澳元(约合人民币10.2-13.05元)。目前,日本川崎重工已经与澳大利亚政府合作在维多利亚州煤炭产区打造全球首个价值5亿澳元(约合人民币23.8亿)、为期4年的褐煤制氢商业试点项目,旨在探索固体煤处理、二氧化碳捕获和封存(CCS)等煤制氢过程中的关键技术,将污染严重的褐煤,转化成最优质的清洁能源的同时,大幅减少碳排放。

澳大利亚可再生能源署(ARENA)参与的一项研究显示,澳大利亚拥有成熟的煤炭、天然气产业链,从制取到出口基础设施完备,有足够的技术打造完整的氢能产业链条。到2030年,氢气出口或将为澳大利亚提供2800个工作岗位,出口规模约17亿澳元(约合人民币81亿元)。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)预计,到2030年,中国、日本、韩国、新加坡等国家对进口氢气的需求将达到百亿澳元,相对于其他潜在的氢气出口大国,澳洲离主要亚太国家运输距离更短,是澳洲扩大出口、抢占市场的重要窗口期。

来源:国发能研院、绿能智库

想了解更多与氢能相关的资讯,您还可以访问:

法媒:新技术可从油田采氢且零排放

深入分析:氢最终会成为清洁能源吗?

中国首个氢能源产业白皮书发布:预计到2050年,中国氢能源比例将达到10%


来源:能源发展与政策

封面图:网络

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