如果你能用一箱油开车行驶1000公里,而且零排放,那会怎么样?加拿大不列颠哥伦比亚大学应用科学研究副院长沃尔特•梅里达写道,这只是氢经济可能实现的一个例子。
经过几十年的发展,氢和可再生电力将彻底改变全球能源系统,实现气候友好的解决方案。随着交通、电信和民用基础设施变得智能化和互联化,它们与数字技术相结合将触发经济增长。
在大流行病后的世界,若干国家已将氢燃料纳入其国家复苏战略。加拿大和英国已将净零目标和气候风险披露纳入国家立法。通过明确氢的作用,世界正在为相关的零碳解决方案创造一个国际市场。
沃尔特•梅里达表示:“我从1993年开始研究氢能系统,我从未见过氢能政策、市场和技术发生如此迅速的变化。”
碳强度是色盲
氢是一种零碳燃料,它有三种基本颜色:灰色、蓝色和绿色。
灰色氢可以用煤或天然气廉价地生产,但它有显著的碳足迹。今天生产的大部分灰色氢都是通过蒸汽甲烷重整过程制造的,每生产一公斤氢,就会产生9到12公斤的二氧化碳。当大部分碳排放被捕获,例如被隔离在地下时,灰色的氢会变成“蓝色”。
绿色氢的生产成本更高,但利用可再生电力将水分解成氧气和氢气,可以实现零排放。在全球范围内,通过这种方式产生的氢气不到2%。
调色板上还添加了许多其他颜色,但对颜色的关注是一种干扰。真正重要的是生产过程中的碳强度——也就是每生产一吨氢所产生的碳吨数。
氢可以像任何其他燃料一样在汽车、轮船和飞机上燃烧,但因为它不含碳,它不会产生二氧化碳排放。更重要的是,它还可以为燃料电池提供动力,将氢气直接转化为清洁的电力。这一特性将引发一场便携式、城市和远程自主电力的革命。
氢燃料的广泛应用面临的挑战包括缺乏燃料补给和分配基础设施,安全标准尚处于萌芽阶段并不断发展,以及成本高昂。随着示范项目的数量和规模的增加,大多数这些挑战正在得到解决。
全球市场
据全球工业组织氢能委员会(Hydrogen Council)估计,到2050年,氢能将占向最终用户提供的能源的18%,每年可减少60亿吨碳排放,年销售额可达2.5万亿美元,并在全球创造3000万个就业岗位。
本月,不列颠哥伦比亚省宣布,它将成为加拿大第一个引入氢战略的省份,以减少排放和创造就业机会。其他类似的策略已经在世界其他地方存在。加拿大在这场游戏中可能有点晚,但它仍有机会成为一个氢动力发电厂。
在一项7500亿欧元的复苏计划之后,欧盟委员会公布了“一项针对气候中性欧洲的氢战略”。到2030年,该公司仅在水电方面的投资就可能达到240亿至420亿欧元。氢也是美国能源部6月宣布的第一项能源地球计划的重点,日本、德国、韩国和澳大利亚已经制定了国家氢战略。
加拿大于2020年12月公布了其氢战略。政府表示,清洁燃料行业将价值500亿美元,创造35万个绿色工作岗位,并帮助加拿大在2050年前实现净零目标。今年6月,加拿大启动了一项15亿美元的清洁燃料基金,以提高国内生产包括氢在内的低碳燃料的能力。
今年3月,加拿大和德国签署了一项探索氢开发的合作协议。德国耗资90亿欧元的氢战略估计,其所需氢的80%将依靠进口。
最近,加拿大能源公司宣布了几项计划,包括在埃德蒙顿投资13亿美元建设氢能源综合设施的计划。
除了无愧于罪责的驾驶,氢可能使加拿大能够响应全球对解决方案的需求,因为世界开始了能源转型。
迈向正确的方向
6月底,加拿大参议院通过了C-12法案,将国家温室气体排放目标写入法律。碳税和清洁燃料倡议是为创造促进私人投资所需的激励和监管确定性而采取的额外步骤。在《2021年预算》中,加拿大还提议对碳捕获、使用和存储技术的投资实行税收抵免。
根据美国的类似措施,税收抵免将明确“支持氢生产”。公众咨询将持续到9月7日,为完善和协调氢在加拿大能源转型中的作用提供了机会。
除了为清洁汽车提供动力,氢能和可再生电力之间的联系还可以使季节性能源储存、钢铁制造、城市和工业供暖以及航空脱碳。这种联系将引发一场数字技术革命,这是监测、控制、追踪和认证智能和可持续能源系统所必需的。
通过在氢燃料和数字技术方面的领先地位,加拿大有一个黄金机会在一代人的时间内从资源经济转向低碳经济。
资料来源:
《Why green hydrogen—not grey—could help solve climate change》——Energy Source &Distribution