近来,氢气作为一种能源被越来越多地炒作,但现实情况是,这种燃料在全球能源体系中的推广面临重大挑战。这是总部位于伦敦的世界能源委员会 (WEC) 与电力研究所 (EPRI) 和普华永道合作编写的创新洞察简报的主要结论。
近年来,氢能,特别是利用太阳能或风能电解水产生的绿色氢,获得了良好的发展势头。几乎所有大型石油公司的战略都聚焦于氢能,氢能在许多政府的工业脱碳计划中都能看到。氢有望在减少能源密集型行业的碳排放方面发挥重要作用。
目前,各国对氢在能源转型中的作用看法完全不同。根据世界能源理事会的报告,氢需求现状显示,到2050年,未来氢燃料使用的预测值将在全球一次能源消费的6%至25%之间,或到2050年在150到600兆吨之间。这取决于氢将如何与其他清洁解决方案(例如电池存储)竞争。报告发现,虽然许多国家正在研究如何发展“氢经济”,但它们在通过成为供应商或绘制国内工业用氢路线图来扩大氢规模方面“面临着重大挑战”。
第一个也是最重要的挑战是成本。WEC指出,在大多数应用和地点,低碳氢目前与其他能源供应不具有成本竞争力。如果没有主要支撑来弥合价格差距,这种情况可能会持续下去。这也就间接涉及到“谁来资助”这个问题。但报告称,各国正在发出令人鼓舞的信号,表明它们目前愿意通过直接投资项目来帮助扩大低碳氢能的生产。问题是,纳税人的支持需要多长时间才能使低碳氢作为可行且具有成本效益的工业脱碳解决方案具有足够的竞争力?
然后,WEC报告称,氢经济处于如此早期的阶段,它面临供需之间的“鸡与蛋问题”,两者都缺乏有助于构建价值链的安全数量。
其次,根据该报告,关于氢的“颜色辩论”(颜色用于表明氢是如何产生的)正在扼杀创新。这种“色差”可能会不必要地排除可行的成本效益技术,例如,仅仅因为当前一种氢的颜色代码是“蓝色”。蓝氢是指通过从化石燃料中捕获碳而产生的氢。需要澄清颜色争论,因为它可能会过早地排除一些更具成本和碳效率的技术路线。有一种新的感觉,也许讨论应该考虑超越颜色并专注于碳当量。
这十年对于氢项目的发展以及氢的大规模生产、运输、进口、分配和使用的基础设施的发展至关重要。普华永道荷兰全球能源、公用事业和资源主管 Jeroen van Hoof 在评论该报告时表示,如果我们在未来几年内成功做到这一点,将为 2030 年后氢气需求的指数增长铺平道路。
氢经济可能处于非常早期的阶段,但包括大型石油公司和政府在内的公司已经在努力开发项目并降低成本。欧洲最大的石油公司,包括 BP、壳牌、TotalEnergies、Equinor、Eni 和 Repsol,都在开展氢能项目,并为未来制定更多计划。德国5月份表示,将利用联邦和州政府资助62个规模高达100亿美元的大型氢能项目,以期成为全球氢能技术的领导者。
即使是世界上最大的产油区中东国家,也在想方设法成为氢的生产和出口中心。阿曼、阿拉伯联合酋长国(UAE)和沙特阿拉伯正在押注氢在石油出口之外的另一个能源市场中的领导地位。
在美国,能源部长詹妮弗·格兰霍姆 (Jennifer Granholm) 于 6 月启动了美国能源部第一个能源地球快照计划,即氢快照计划,其目标是在十年内将清洁氢的成本降低80%至每公斤1美元。Granholm 说,清洁氢能改变游戏规则。它将帮助高污染重工业和工业部门脱碳,同时提供高薪清洁能源工作岗位,并在2050年实现净零经济。