2020年11月,國際可再生能源機構(gòu)發(fā)布首份《綠色氫能政策》報告。報告分析了綠色氫能發(fā)展面臨障礙,提出了國家制定綠色氫能政策的四個要點(制定國家氫能戰(zhàn)略、確保綠色氫能政策優(yōu)先、制定來源保證計劃以及管理體系和扶持政策),并針對電解和氫能基礎設施等領域提出了政策建議。在最新一期賽迪譯叢中,賽迪智庫材料工業(yè)研究所對該報告進行了編譯。
一、發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)展動力
1、可變可再生能源(VRE)電力成本低
綠色氫能的成本主要是電力成本。過去十年間,光伏發(fā)電和陸上風力發(fā)電價格大幅下降。2018年,全球光伏發(fā)電均價為56美元/兆瓦時,相比2010年下跌194美元/兆瓦時。陸上風電價格也從2010年的75美元/兆瓦時降至2018年的48美元/兆瓦時。
2019年和2020年,全球光伏價格創(chuàng)新低:葡萄牙光伏價格為13.12美元/兆瓦時;阿布扎比光伏價格為13.5美元/兆瓦時;沙特陸上風電價格為21.3美元/兆瓦時;巴西陸上風電價格為20.5—21.5美元/兆瓦時。隨著光伏和風電成本的不斷下降,綠色氫能的生產(chǎn)成本也越來越低。
2、綠色氫能技術(shù)即將實現(xiàn)規(guī)模化應用
氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的部分技術(shù)已實現(xiàn)小范圍應用,并進入商業(yè)化階段。自2010年以來,水電解技術(shù)的成本下降了60%,使得同時期氫氣的生產(chǎn)成本從10—15美元/千克降至4—6美元/千克。自2006年以來,汽車燃料電池成本已減少70%。隨著生產(chǎn)成本的降低,綠色氫能實現(xiàn)規(guī)?;瘧?,這些技術(shù)會更具吸引力。
3、綠色氫能應用將優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)
生產(chǎn)綠色氫能的電解器可以設計成能夠及時根據(jù)電價進行價格調(diào)整,以補償可變可再生能源生產(chǎn)帶來的價格波動。同時,綠色氫能可長期儲存,可變可再生能源無法通過固定燃料電池或可用氫氣輪機發(fā)電時,綠色氫能還可以作為其替代品。靈活性強的能源有利于彌補可變可再生能源的不足之處以及穩(wěn)定批發(fā)市場價格,還有利于通過零電價或低于零電價(又稱負價格)的價格縮短生產(chǎn)時間,從而提高可再生發(fā)電機的投資回報率并擴大發(fā)電機使用范圍。此外,氫能還適合長期的、季節(jié)性的儲存,從而幫助補給水泵儲存水電站。
4、政府提出凈零能源結(jié)構(gòu)目標
截至2020年年中,已有7個國家通過立法制定了凈溫室氣體排放目標,15個國家提議通過類似立法或頒布相關文件,120多個國家宣布了凈零排放目標,我國最近承諾在40年內(nèi)將中國凈碳排放降至零。
5、氫能能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛應用
氫能的傳統(tǒng)應用是燃料電池電動汽車。而如今,幾乎所有的經(jīng)濟領域都在考慮使用綠色氫能。例如,將氫能轉(zhuǎn)化為其他能源載體和產(chǎn)品,如氨、甲醇和合成液體等,這將有利于增加氫能的未來需求,還有利于通過潛在的協(xié)同作用來降低綠色氫能價值鏈中的成本。
6、多方投資者對氫能展現(xiàn)出興趣
由于上述原因,公共機構(gòu)和私營機構(gòu)都展現(xiàn)出對氫能的極大興趣,包括能源公用事業(yè)、鋼鐵制造商、化工公司、港口當局、 汽車和飛機制造商、船東和航空公司以及各司法管轄區(qū)和國家機構(gòu)等。
面臨障礙
生產(chǎn)成本高昂;
缺乏專用的基礎設施;
存在能源損耗;
缺乏對氫能價值的認可;
對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需求。
現(xiàn)有政策
到2019年,至少有15個國家和地區(qū)通過制定政策支持氫氣的推廣和應用,直接或間接地促進了不同最終用途的氫氣使用。
然而,從2020年起,各國對綠色氫能的政策開始改變。許多國家和地區(qū)(包括奧地利、澳大利亞、加拿大、智利、法國、 德國、意大利、摩洛哥、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙以及歐盟) 宣布、起草或出版了國家標準氫氣戰(zhàn)略和后疫情時期恢復政策,其中包括了綠色氫能的支持措施。
隨著氫能技術(shù)的進一步發(fā)展,成本進一步降低,政策也需做出相應的調(diào)整。一般來說,存在三個基本階段:
1、第一階段:技術(shù)就緒
促進綠色氫能應用的最大障礙是成本。政府部門需支持和加快電解槽的廣泛部署,可通過制定長期規(guī)劃和短期扶持政策,彌補投資和運營成本缺口。相關措施包括提供研發(fā)資金資助;資助大型示范項目;加快產(chǎn)學研合作,加速商業(yè)化進程;建立支持治理性的系統(tǒng)和準則等。
2、第二階段:市場滲透
從這一階段開始,氫能不同應用之間的協(xié)同效應凸顯,氫能需求大幅提升,并實現(xiàn)生產(chǎn)和基礎設施的規(guī)模經(jīng)濟??赏苿訉S?ldquo;綠色氫能通道”的開發(fā),將低成本可再生能源產(chǎn)地與需求地連接在一起。大多數(shù)基礎設施可基于現(xiàn)有的天然氣網(wǎng)絡和電網(wǎng)建設。建立第一條氫氣(或其衍生產(chǎn)品)國際貿(mào)易路線,隨著生產(chǎn)商和用戶的增加,開始逐步建立全球氫氣市場。
3、第三階段:市場增長
在這一階段,氫能已經(jīng)成為知名度高、廣泛使用的能源載體, 發(fā)展?jié)撃苴呄蝻柡?。在多?shù)應用領域,不再需要直接激勵措施,在推動氫能增長方面,私人資本已取代了公共資本。電力系統(tǒng)已實現(xiàn)脫碳,只能部署綠色氫能。多數(shù)天然氣基礎設施已被改造用于運輸純氫氣。
目前,全球綠色氫能的發(fā)展仍處于第一階段。有些地區(qū)在特定行業(yè)或用途方面或許更為先進,而在其他行業(yè)或用途方面仍不夠成熟。
二、綠色氫能政策體系
將綠色氫能從一個利基市場參與者轉(zhuǎn)變?yōu)閼脧V泛的能源載體,需要制定綜合的政策體系來克服最初發(fā)展的阻礙,達到市場滲透的階段。這種政策體系應有四項重大措施:制定國家氫能戰(zhàn)略、確保綠色氫能政策優(yōu)先、氫能來源保證計劃以及管理體系和扶持政策。
此外,還應包括電力部門部署可再生能源解決方案所必需的其他元素,如政府的長期承諾,對于綠色氫能吸引私人資本,實現(xiàn)能源過渡非常必要,以及能源方面的國際合作。
三、綠色氫能細分領域政策建議
電 解
1、發(fā)展障礙
利用電解技術(shù)生產(chǎn)綠色氫能的最大障礙包括:一是其生產(chǎn)成本是灰色氫能的兩到三倍。二是缺乏價值認可,氫氣尚未實現(xiàn)公開交易。
2、政策建議
通過實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟、技術(shù)創(chuàng)新、提高生產(chǎn)效率和完善電解槽制造等手段,可有效降低生產(chǎn)成本。通過實施鼓勵政策,可提高電解槽產(chǎn)能和綠色氫能產(chǎn)量,從而降低成本。
設定電解槽容量目標。
通過政府貸款、資本撥款和其他形式的財政援助,降低成本,促進 電解槽安裝。
改進電解槽稅收計劃。降低電解槽用電稅費,可減少綠色氫能的生產(chǎn)成本。降低綠色氫能生產(chǎn)企業(yè)商業(yè)和銷售稅,可提高企業(yè)收入和項目回報率。
通過電網(wǎng)回購或其他補貼,為綠色氫能支付保費。
采取措施確保電解槽所用的電力盡可能低碳,并確保有足夠的可再生電力用于最終用途的直接電氣化和氫氣生產(chǎn)。制定可再生能源發(fā)電能力的增長目標。制定鼓勵電解企業(yè)使用可再生能源的激勵措施和市場規(guī)則。
加大研發(fā)支持,提高電解槽效率并優(yōu)化和標準化大型電解槽設計,從而降低電解槽成本。
氫能基礎設施
1、發(fā)展障礙
隨著綠色氫能產(chǎn)量的增加,運輸和儲存氫氣也將面臨更大的挑戰(zhàn)。
2、政策建議
在氫能全球貿(mào)易方面,展開國際合作。
明確重點。
是統(tǒng)一標準和混合目標。
為基礎設施建設融資。
工業(yè)用氫
1、發(fā)展障礙
在工業(yè)領域,綠色氫能發(fā)展的主要障礙包括高昂的成本、投資者缺乏信心、競爭力不足和缺乏明確的政策重點。
2、政策建議
調(diào)整綠色氫能工業(yè)政策。
計劃逐步淘汰高排放技術(shù)。
提供貸款、撥款或?qū)S觅Y金。
認識綠色產(chǎn)品的價值。
啟動低碳產(chǎn)品市場。
解決碳泄漏問題。
航空合成燃料
1、發(fā)展障礙
航空合成燃料非常昂貴,比化石噴氣燃料要貴八倍。成本包括電力成本、電解槽和合成裝置成本、運營成本以及碳采購成本。多數(shù)國家都提出交通運輸部門碳減排目標,但工作的重點主要集中在其他運輸方式,主要為生物燃料。因此錯過了推廣使用合成燃料的機會。合成燃料的應用不僅能夠提供更多的技術(shù)可能,從長遠來看,還可降低成本。
2、政策建議
為航空減放制定明確的目標。
提高對合成燃料的關注。
提供經(jīng)濟激勵措施。
保證可持續(xù)的碳源。
海運用氫能
1、發(fā)展障礙
海運用氫能發(fā)展的主要障礙是較高的成本。如果使用綠色氨氣作為主要燃料,來實現(xiàn)國際航運脫碳,至少需1萬億美元投資。此外,還存在技術(shù)和應用障礙。
2、政策建議
實施財政激勵措施。
提高綠色海洋燃料需求。
支持基礎設施開發(fā)。
建立國際政策和法規(guī)。
原標題:《綠色氫能政策》摘譯