7月8日,歐盟委員會推出了《氣候中性的歐洲氫能戰略》。戰略明確了將把“綠氫”(利用可再生能源制取的氫能)作為未來發展的重點,同時指出在中短期內,仍需要“藍氫”(利用化石能源制造但是配以碳捕獲技術的氫能)以推動氫能市場的發展和成熟。
同期發布的《歐盟能源系統整合戰略》有三點核心,包括提高能源效率、能用電的地方盡量用電(風電、光電可以氫為儲能手段)、不能用電的地方使用清潔燃料(如綠氫)。三點核心中有兩點與氫能有關,體現了歐盟將氫能納入未來能源戰略核心的重要地位。
氫能戰略的階段目標
歐盟委員會的氫能戰略劃定了三大階段并設定了階段性目標:2020~2024年,支持歐盟范圍內建成6吉瓦的電解綠氫產能,將綠氫的年度生產量提高到100萬噸;2025~2030年,氫能需要成為歐盟能源系統的重要組成部分,屆時將在歐盟范圍內建成近40吉瓦的電解綠氫產能,并將年度綠氫產量提高至1000萬噸;2030~2050年,綠氫技術將完全成熟,并將大規模用于難以通過電氣化實現零碳排放的領域。
作為氫能戰略的一部分,歐盟委員會還宣布成立“清潔氫能聯盟”,立志讓歐洲成為全球氫能市場的領導者。在今年7月出任歐盟輪值主席國后,率先推出國家層面氫能戰略的德國計劃繼續在歐盟層面推動氫能市場和相關基礎設施的建設。
歐洲的一些能源企業已經提前布局,希望成為行業的領頭羊。如綠色發電量占95%的法國電力公司已經具備了制造綠氫的優勢,該公司希望契合《巴黎協定》,幫助法國實現減排目標。對制氫躍躍欲試的企業中,不乏化石燃料企業的身影。一些石油巨頭為了謀求綠色轉型,將目光投向了氫能:荷蘭皇家殼牌表示將大手筆制綠氫,計劃打造全歐洲最大的綠色制氫項目。
全球制氫現狀
按照生產來源,只有使用可再生能源電解水得到的氫氣是零排放的,也被稱為“綠氫”或“可再生氫”;以化石能源為原料,通過蒸汽甲烷重整(SMR)或自熱重整(ATR)等方法制造的氫氣成本較低,但是碳強度較高,被稱為“灰氫”或“化石燃料氫”。在甲烷蒸汽重整與自熱重整制氫過程中增加碳捕捉和儲存環節,可以降低碳排放量,但無法消除所有碳排量,這樣制出的氫氣被稱為“藍氫”。
盡管氫氣的燃燒本身不產生二氧化碳,但是,純氫在自然中并不獨立存在。根據國際能源署的數據,全球目前的氫氣產量中,近99%的氫氣制造仍然高度依賴天然氣和煤等化石燃料,其中來自天然氣的氫氣產量占到76%。國際能源署2019年的報告顯示,每年全球制氫行業共排放二氧化碳830億噸,相當于印度尼西亞與英國的年排放量之和。
目前,全球99%的氫能是利用化石能源制造的,其中76%基于天然氣、23%基于煤炭。碳捕獲和儲存技術仍處在發展的初期階段,目前全球只有19個運行中的商業項目。歐盟內暫不存在大型設施可以儲存被捕獲的二氧化碳。
歐盟的氫能戰略得到了普遍的肯定,不過,戰略在中短期內為藍氫保留了發展空間,這引發了一定的批評。太陽能歐洲政策總監兼臨時首席執行官奧利·韋伯認為該戰略是一個明智且具有前瞻性的舉措,可以在關鍵時刻支持歐盟綠色復蘇。他表示:“歐盟委員會的氫能戰略向綠色協議的雄心壯志邁出了重要一步,它承認由太陽能和風力發電驅動的可再生氫是最具有希望幫助那些難以減排行業脫碳的途徑。”
獨立氣候變化智庫E3G高級政策顧問麗薩·菲舍爾認為雖然歐盟的戰略是實現凈零排放的機會,但歐盟能源系統整合戰略沒有跟上所需變革的步伐。“氫能戰略為利用碳捕捉和封存的化石燃料制氫敞開了大門,卻沒有制定詳細標準來跟蹤化石燃料如何逐步淘汰。”
德國氫能戰略回顧
6月10日,經歷了超過半年的內部討論后,德國政府終于敲定了國家氫能戰略,德國確認了“綠氫”的優先地位,同時明確了氫能的主要應用領域。
德國氫能戰略明確提出,只有使用可再生能源制造的“綠氫”才是可持續的,因此“綠氫”將是未來投資的優先領域。最晚在2040年前,德國將在國內建成10吉瓦的電解綠氫產能,其中一半將在2030年以前建成,這包括建設制氫所需的額外可再生能源裝機。由于氫氣是稀缺資源,因此只能在較難通過電氣化完成去碳的重點領域應用。氫能將主要應用于船運、航空、重型貨物運輸和工業(鋼鐵和化工行業)。
戰略提出,德國大部分的綠氫需求將通過進口得以滿足。德國的氫能戰略將北海和波羅的海周邊的歐洲國家,以及南歐國家看作潛在的綠氫供應國,但同時也提到跟發展中國家的能源合作關系;利用化石燃料制造但結合碳捕捉技術的“藍氫”將在轉型期內被允許。
目前,德國生產的氫能占全球總量的約20%。去年7月,德國經濟部長彼得·阿爾特邁爾宣布德國希望成為氫能技術領域的“世界第一”。不久前,德國政府公開了1300億歐元規模的經濟復蘇計劃,其中提出至少投入90億歐元發展氫能。
在德國氫能戰略制定過程中,使用何種途徑生產的氫能最符合德國的環境和氫能產業發展利益是各方的爭論焦點。德國是歐洲國家中最大的天然氣進口國和消費國之一。今年2月,德國《國家氫能戰略》的一份草案外泄,當中明確稱氫能發展計劃將包含以天然氣為原料生產的傳統氫氣。牽頭制定該戰略的德國經濟部門認為,在氫能制造中使用天然氣有助于快速撬動該產業;但德國的環境與研究部門則認為這將使得綠色氫能的發展延滯。