一项新的研究发现,到2030年,利用可再生能源从水中生产的氢燃料将比碳捕获的天然气氢更便宜。
新的研究预测,到2030年,绿色氢——一种利用可再生能源从水中生产的清洁燃料——的成本将相当,而且可能比蓝色氢更便宜。这比蓝色氢产业在提倡广泛采用天然气燃料时所估计的要快得多——基本上消除了投资蓝色氢的唯一可行理由。
《太阳能氢的真正成本》报告从一个欧洲研究小组领导的欧洲光电技术和创新平台,9月7日发表在《太阳能RRL和总结道,“在这十年里,太阳能氢将在全球范围内更便宜的燃料相比,氢气从天然气CCS(蓝色氢)。(CCS是一种碳捕获和储存技术。)
这与蓝色氢的支持者的观点截然不同,比如天然气工业和其他声称在十年内绿色氢的成本仍将至少是蓝色氢的两倍的人。
由于依赖天然气这种化石燃料,以及碳捕获技术来减少生产过程中的排放,蓝色氢气现在和将来会有多脏还存在一些问题,但没有人认为它会比绿色氢气更清洁。绿色氢现在是清洁的,而蓝色氢的倡导者承诺这种燃料可能在未来的某个时候不那么脏,但即使到那个时候,也永远不会有零排放。
今年8月,哥伦比亚大学全球能源政策中心(CGEP)举办了一个关于零碳氢的论坛,其中包括碳捕捉行业的代表的发言——如果蓝色氢被广泛采用,碳捕捉行业将会获得一笔意外之财。在报告中,来自全球CCS研究所和CCS咨询公司carbon Wrangler LLC的碳捕获代表认为,到2030年,绿色氢的成本仍将是蓝色氢的两到三倍。创始人提出的这些信息甚至Julio Friedmann碳牧人和CGEP高级研究员,在幻灯片说成本迅速下降的两个关键组件电解槽生产绿色——可再生能源和氢,但很快,他们的成本并没有下降。
这张幻灯片基于弗里德曼提供的模拟结果,预计2030年绿色氢的成本在每公斤氢(kgH2) 4到7美元之间。但弗里德曼表示,使用碳捕捉技术的蓝色氢,到2020年的时候,成本将略高于1.5美元/kgH2。
然而,新的Solar RRL研究预计,到2030年,绿色氢的成本将降至0.82美元至2.11美元/kgH2。该报告预计,到2050年,成本将降至0.35美元至1.05美元。
今年5月,电解槽生产商Nel Hydrogen的首席执行官乔恩•安德烈•洛克(Jon Andre Lokke)在能源咨询公司Rystad举办的一次在线能源活动上发表讲话时,对绿色氢的前景做出了类似的估计。
Lokke在会上表示:“说实话,从成本的角度来看,我真的不认为蓝色有机会。我认为,如果使用绿色可再生氢,成本下降的速度将远远快于分析师的预期。”
Lokke估计,到2025年,绿色氢的成本将低于1.5美元/kgH2。
石油巨头英国石油公司(BP)也在绿色氢领域进行投资,预计到2025年,绿色氢的成本将达到1.5美元/kgH2。
在上个月CGEP关于低碳氢的活动上,全球CCS研究所(Global CCS Institute)总经理亚历克斯·萨帕提斯(Alex Zapantis)指出,“生产氢的成本至关重要。”然而,他和作为CCS顾问的弗里德曼(Friedmann)都利用绿色氢的高成本来支持蓝色氢。弗里德曼将从碳捕捉技术的投资增加中获利。“这种(绿色氢)的成本相当高,”弗里德曼说。
他还表示:“重要的是,我们要看到,到2030年,这些成本仍将高于低碳化石选择。”
这对蓝色氢产业非常重要,包括沙特阿拉伯这样的天然气生产商、液化空气这样的天然气物流公司、通用电气这样的燃气涡轮机制造商、氢燃料电池公司和碳捕捉公司政策制定者认为,如果该行业有成功的希望,到2030年绿色氢将比蓝色氢更贵。但新的研究表明,这似乎不是真的。
在成本方面,蓝色氢工业还声称,混合蓝色氢和绿色氢在未来可以帮助支付全部成本。
“你可以通过混合绿色和蓝色的氢来降低成本,”弗里德曼说。
但现实是,到2030年,如果绿色氢的最新成本估算得以实现,在混合燃料中加入蓝色氢实际上可能会增加成本。
正如DeSmog报道的那样,现在蓝色氢气在商业上不可行,没有公共补贴,公司不可能追求它。Zapantis在回答我的问题时明确表示,蓝色氢气“目前只有在非常特定的情况下才会盈利”。
然而,如果没有低成本的案例,任何用公共资金支持蓝色氢的论点都是站不住脚的。
化石燃料的故事
凑巧的是,氢经济的想法很大程度上是由化石燃料工业推动的。天然气行业知道,脱碳经济意味着天然气发电厂和其他主要用途的终结。几十年来,蓝色氢气一直是天然气工业的发展方向。
今年5月,氢能源首席执行官Lokke解释了化石燃料公司如此热情地拥抱蓝色氢的原因。洛克说:“我认为,大型石油公司大力推动蓝色氢燃料,因为他们别无选择,他们害怕失去权力和垄断地位。”
在今年9月举行的一次石油和天然气行业会议上,最近的一张幻灯片甚至提出了同样的观点,在一个演示中询问碳捕集和蓝色氢气是否能拯救天然气行业。
会议议程上的第一个要点是:“为蓝色氢的经济发展提供一个理由。”这是在CGEP演讲中提出的情况,天然气行业知道必须这样做。但事实并不支持这种说法。然而,更能说明问题的是:“蓝色氢是自身的终点,还是迈向绿色的一步?”
蓝色氢的支持者告诉公众,蓝色氢是实现绿色氢的最佳经济途径——私下里还说蓝色氢“本身就是目的”。
开发蓝色氢是没有意义的,除非你是在生产和销售甲烷的行业,就像石油和天然气行业。
把资金和其他资源集中到蓝色氢气上是一种错误配置,而且会分散对全球经济脱碳的真正努力的注意力。英国氢和燃料电池协会(UK Hydrogen and Fuel Cell Association)前主席克里斯•杰克逊(Chris Jackson)在解释自己辞职的决定时也表达了同样的意思,称蓝色氢是“昂贵的分散注意力的东西”。
考虑到绿色氢气可能会变得多么便宜,世界各国考虑杰克逊的另一个警告将是明智的:“我们的行业正处于一个非常重要的十字路口,我们的决定将产生长期的影响。”
世界上已经有了污染严重、价格昂贵的燃料;它不需要另一个。蓝色的氢是错误的选择。
“你为什么要建它?”
在不考虑经济和预算的情况下,花钱建设蓝色氢和绿色氢基础设施可能是有意义的。
事实上,低碳能源转型需要大量的基础设施投资——从输电线路到存储,再到太阳能和风能发电。
然而,由于绿色和蓝色氢需要非常不同的基础设施,现实情况是,有限的可用资源需要应用于在经济脱碳方面带来最大效益的解决方案。如果研究表明绿色氢更清洁、更便宜——不管天然气工业怎么说,选择在研究和基础设施上花钱来支持蓝色氢,并可能找出如何使其在商业上可行的方法,这是对公共资源的错误配置。
Jackson现在是绿色氢生产商Protium的首席执行官,他指责蓝色氢产业在其真正的经济可行性和对巨额公共补贴的期望上误导了政客。他最近还质疑了该行业建设蓝色氢基础设施的理由。
他说:“你要建设的基础设施需要5年的时间,而且需要20年的时间。每个人都应该问自己:“如果这是一项资产……到2040年年中,(它)还会继续运营吗?”如果不是,你必须马上问自己:“你为什么要建造它?”’”杰克逊最近向《时代》杂志解释道。
蓝氢需要在碳捕获技术和二氧化碳(CO2)管道上进行大量投资,以将捕获的碳从源头运输到最终储存地点。但这两项投资都不是生产绿色氢的必要条件,因为用于生产绿色氢的风能和太阳能不会产生像开采、加工、运输和燃烧天然气那样需要捕获的排放。
正如《时代》杂志的文章所指出的,蓝色氢可能并不像工业宣称的那样清洁,最近的研究证实了这一担忧。
如果蓝色氢气不清洁——正如另一项研究表明的那样,它甚至可能比简单地燃烧天然气(甲烷)来发电更脏——如果它比清洁的绿色氢气更贵,那么投资蓝色氢气就没有理性的理由了。
在脱碳中的作用有限
然而,即使蓝色氢气被绿色能源所抛弃,天然气工业推动世界转向以氢为基础的经济——包括驱动汽车、发电、为家庭供暖等等——也是没有意义的。
生产绿色氢气需要大量的可再生能源。据氢理事会估计,到2050年,全世界将使用5.5亿吨氢。金丝雀媒体估计,到2020年底,这将需要全球太阳能发电装机容量的18倍,或现有风能装机容量的6倍。考虑到使用可再生能源直接为电动汽车、家庭和工业提供动力是一种更高效、更经济的方法,而且不需要投资于蓝色氢基础设施,这是一笔巨大的能源。
当然,绿色氢对于一些特别棘手的经济领域的脱碳是必要的,包括钢铁生产。它还可以取代世界上目前的氢生产,氢生产是用化石燃料发电,以甲烷为原料,目前占世界甲烷消费量的6%。