日前,俄罗斯总理米哈伊尔·米舒斯京批准了国家氢能发展构想,将分三个阶段发展氢能产业。第一阶段为即日起至2025年,在开拓国内市场的同时,建设产出口一体化的氢能源产业集群并实施试点。第二阶段和第三阶段(分别到2035年和2050年)旨在建设以出口为导向的氢能产业,并在国民经济中广泛应用氢能技术。俄罗斯氢能发展将进入快车道。
俄罗斯学者认为,俄罗斯氢能产业发展的动力主要来自消费市场的转型。不仅拥有资源、基础设施、市场等诸多优势,还面临技术、绿色氢(可再生能源制氢)原料短缺、氢产业发展受出口影响等问题。市场偏好影响更大等挑战。
消费市场转型倒逼俄罗斯大力发展氢能
“如果没有来自能源消费者,尤其是欧洲消费者的挑战,氢能源很难在俄罗斯得到如此大的推动。”俄罗斯联邦政府分析中心专家亚历山大·库尔丁说。近两年来,油气资源国俄罗斯频频出台推动氢能发展的政策方案,氢能迎来跨越式发展。除了刚刚发布的氢能发展理念,去年6月和10月,俄罗斯先后发布了新版《2035年前能源战略》和《2020-2024年氢能发展路线图》,将氢能作为能源产业重点发展方向之一,是计划由俄罗斯天然气工业股份公司和俄罗斯原子能公司牵头,到2024年在俄罗斯建立完整的氢能产业链。
俄罗斯高等经济学院教斯捷岑科也认为,俄罗斯加快发展氢能主要受消费市场转型的影响。欧盟是俄罗斯最大的能源消费市场,也是低碳转型最活跃的国际参与者。欧盟分别于2019年和2020年发布了《欧洲绿色协议》和《欧洲氢能战略》。将氢能作为实现净零排放的重要抓手,计划推动氢能的生产、运输和消费。欧洲对天然气的需求已经下降。正如米舒斯京在商务会议上所说,发展氢能可以降低俄罗斯失去能源市场的风险,在全球能源转型的趋势下,俄罗斯依赖油气出口的经济模式可能难以为继,通过使用天然气制氢,已成为世界氢能的主要出口国,过去依靠氢能保障油气出口收入成为俄罗斯的主要关切。“欧洲最终将实现向氢能的过渡,俄罗斯越早参与氢能开发过程,就越有可能从中获得经济回报,” 斯捷岑科说。俄罗斯总统可持续发展特别代表阿纳托利·丘拜斯预测,到 2030 年,俄罗斯将通过向欧盟出口氢气获得至少 200 亿至 300 亿美元的收入。
欧盟近期出台的气候能源政策,更加坚定了俄罗斯出口氢等低碳能源的决心。今年7月,欧盟委员会提出了包括碳边界调整机制在内的气候能源一揽子建议,鼓励欧盟贸易伙伴降低出口产品的碳强度或碳足迹,并将于2026年向产品出口国征收碳排放费用。波士顿咨询公司预测,如果碳税为每吨二氧化碳30美元,俄罗斯每年将损失31亿美元至38亿美元。
俄罗斯发展氢能有诸多优势
在氢能发展方面,俄罗斯雄心勃勃,立志成为全球氢能市场的领导者,并制定了到2030年占全球氢能市场20%的目标。估计到2019年中期本世纪,俄罗斯的氢气供应量将达到1500万吨至50亿吨。亚历山大·库尔丁表示,欧盟提出碳边界调整机制,将发展可再生能源的融资压力转移给油气出口国。鉴于资源和技术基础,俄罗斯提出了蓝色氢(天然气制氢)发展计划作为对策。在氢能发展方面,俄罗斯拥有资源、基础设施、市场等诸多优势。
首先,俄罗斯天然气储量丰富,制氢成本低。按照发展构想,到2035年,蓝氢将成为俄罗斯制氢的优先方向。据国际能源署称,生产绿氢的成本为每公斤2至7美元,而蓝氢的成本仅为每公斤 1.6 美元。
其次,俄罗斯拥有发达的天然气管网。氢工业类似于天然气工业。俄罗斯有17万多公里的输气管道,70万多公里的输气管道,20多个地下储气库。是世界上天然气管网最发达的国家之一。未来,俄罗斯将通过长距离天然气管网向欧洲和亚洲出口数千万吨氢气。在建的北溪2号线掺氢比例可达70%。
最后,俄罗斯拥有市场优势。欧洲和亚洲是全球主要的氢出口市场。靠近亚欧的地缘优势和成熟的天然气贸易关系使俄罗斯在向上述两个市场出口氢能方面具有优势。俄罗斯还在针对目标市场的“概念”中提出建设西北、东部和北极三个生产集群。其中,东部集群面向亚洲,西北集群面向欧洲,将致力于减少外向型企业的碳足迹。
挑战之下,俄罗斯能源企业相继推出氢能业务布局
目前,世界每年消耗的氢气总量约为7200万吨,其中俄罗斯的氢气产量仅为500万吨,占比很小。俄罗斯依靠氢能出口来保障收入,主要面临以下四大挑战:
一是俄罗斯氢能产业以出口为主。俄罗斯工业、企业和居民对氢的内在需求不足,发展氢能以出口为主。在这种情况下,俄罗斯氢工业的发展很容易受到目标市场对氢类型偏好变化的影响。例如,从长远来看,随着欧盟绿色氢产能的快速增长,俄罗斯的蓝氢和紫氢(核电生产的氢)最终可能会被挤出欧洲市场。短期内,欧洲碳边境税可能将俄罗斯氢的成本优势降到最低,俄罗斯氢能产业无法获得预期收益。
二是俄罗斯绿氢短期内无法出口。俄罗斯没有资源或动力在短期内向欧盟提供绿色氢气。绿色氢必须通过电解水、风能和太阳能发电以及生物质燃烧来获得。虽然在概念中宣布了实现绿色氢的目标,但可再生能源在俄罗斯发电结构中的比例非常小,它是制氢的原材料。此外,俄罗斯蓝氢的生产比绿氢更具成本竞争力。
三是有待研究的氢运输技术。俄罗斯计划利用现有的天然气管网向欧洲输送氢气,但该管网仍面临多项技术难题。圣彼得堡矿业大学校长弗拉基米尔·利特维年科表示,氢气的应力腐蚀对天然气管网中的氢气混合提出了挑战。由于应力腐蚀,俄罗斯天然气工业股份公司已经更换了5000多公里的大口径天然气。
尽管面临诸多挑战,但俄罗斯天然气工业股份公司、俄罗斯原子能、诺瓦泰克等公司相继公布了氢能业务布局。“这些公司可以大规模生产氢气,向欧盟和亚太市场出口低碳氢气,他们是俄罗斯氢能产业发展的受益者。” 俄罗斯能源效率中心主任伊格尔·巴什马科夫说。 俄罗斯原子能公司将在2024年建造氢动力列车试点。Gazprom将研究氢气和甲烷氢燃料在燃气涡轮发动机和燃气锅炉中的使用,以及氢气作为动力燃料在各种运输车辆中的应用。 联咏科技宣布,五年内将在亚马尔半岛启动商业蓝氢生产和CCS项目,并将在当地建设装机容量约200兆瓦的风力发电厂,发展绿氢产业。