德國(guó)氫能源發(fā)展戰(zhàn)略及其借鑒

 

氫能作為新一代綠色能源，具有燃燒值高、低排放甚至零排放、利用形式多樣等特征，正受到世界各國(guó)廣泛關(guān)注，各國(guó)紛紛將其作為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵能源。從燃燒值上看，單位質(zhì)量氫的熱值是煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然氣的2.6倍，從這個(gè)角度而言，其完全可以替代化石能源。氫能可以分為綠氫、藍(lán)氫和灰氫，就環(huán)保的角度看，綠氫是最為干凈的，其主要是通過(guò)風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源電解水制取，在這個(gè)過(guò)程中不排放碳，但受制于風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的發(fā)電成本。藍(lán)氫也比較干凈，其主要是通過(guò)煤炭、天然氣等化石燃料制取，制取過(guò)程中有一定量的碳排放，需要運(yùn)用CCUS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和?；覛渲饕峭ㄟ^(guò)煤炭、焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣等制取，制取過(guò)程中會(huì)大量排放二氧化碳，難以成為替代化石能源的產(chǎn)品，但可以用于氫能市場(chǎng)發(fā)展初期。

當(dāng)前發(fā)展氫能的最大問(wèn)題就是制取成本問(wèn)題，綠氫的制取成本比藍(lán)氫、灰氫要高很多。國(guó)際能源署基于這三類氫能的制取成本，統(tǒng)計(jì)了其各自的市場(chǎng)價(jià)格，目前灰氫價(jià)格約為1.5歐元/千克（約合人民幣11.9元/千克），藍(lán)氫的價(jià)格略高于灰氫，約合人民幣16元/千克，綠氫的價(jià)格最貴，約為3.5 ～5歐元/千克（約合人民幣27.78～39.68元/千克）。就這三類氫能的價(jià)格來(lái)看，灰氫有明顯的優(yōu)勢(shì)，在不少國(guó)家，通過(guò)焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣制取灰氫已經(jīng)得到了推廣應(yīng)用，但生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量的二氧化碳，其并不能成為新能源發(fā)展的方向?？傮w而論，可再生能源制氫成本較高，價(jià)格是制約其發(fā)展的最大因素。從技術(shù)上而言，利用太陽(yáng)能、風(fēng)能制氫技術(shù)已經(jīng)比較成熟，而生物質(zhì)能氣化、熱解、熱化學(xué)水電解、黑暗發(fā)酵等制氫技術(shù)還有待提升。

雖然氫能并不是能源轉(zhuǎn)型的“萬(wàn)能良藥”，也無(wú)法解決能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的所有問(wèn)題，但其作為解決能源危機(jī)、減少碳排放的一種方案是值得肯定的，如果綠氫能源能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，便能夠大大減少當(dāng)前的碳排放量，實(shí)現(xiàn)清潔能源的發(fā)展目標(biāo)。對(duì)于任何一個(gè)國(guó)家而言，能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵就在于選擇何種化石能源來(lái)轉(zhuǎn)化為清潔能源，或是選擇何種清潔能源來(lái)替代碳排放量大的化石能源。氫能不僅熱值高，而且可以通過(guò)可再生能源制取，保證了生產(chǎn)過(guò)程的零排放，這是其最大優(yōu)勢(shì)。與一般的清潔能源相比，氫能的體量、潛力更大。

德國(guó)政府此次選擇綠氫作為其能源轉(zhuǎn)型的方向，就在于德國(guó)氫能的產(chǎn)能基礎(chǔ)較好，目前其生產(chǎn)的氫能占到了全球總量的20%。2019年7月，德國(guó)經(jīng)濟(jì)部部長(zhǎng)彼得•阿爾特邁爾就表示，德國(guó)將大力發(fā)展綠氫技術(shù)，并有望成為全球氫能技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。2020年6月初，德國(guó)政府公布了1300億歐元的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃，是德國(guó)政府近些年來(lái)推出的最大規(guī)模經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃，其中至少要?jiǎng)澇?0億歐元來(lái)發(fā)展氫能。根據(jù)德國(guó)政府此次頒布的氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，氫能將優(yōu)先適用于航空、海洋運(yùn)輸、陸路重型貨物運(yùn)輸、鋼鐵及化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)。對(duì)于該戰(zhàn)略，德國(guó)能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家克勞迪亞•肯弗特認(rèn)為，在新冠肺炎疫情穩(wěn)定后，德國(guó)政府適時(shí)地發(fā)布了氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，由此表明對(duì)零排放科技的投資是應(yīng)對(duì)未來(lái)自然風(fēng)險(xiǎn)的必要舉措。德國(guó)政府意識(shí)到，與煤炭一樣，石油、天然氣等化石能源是沒(méi)有未來(lái)的，要確保德國(guó)經(jīng)濟(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)展并在未來(lái)更好地提升德國(guó)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)展氫能是唯一出路。

歐洲環(huán)保組織“環(huán)境行動(dòng)”德國(guó)區(qū)域能源及氣候負(fù)責(zé)人康斯坦丁•澤杰也認(rèn)為，德國(guó)的氫能源發(fā)展戰(zhàn)略釋放了一個(gè)重要的信號(hào)，只有通過(guò)發(fā)展可再生能源來(lái)獲取氫能才能夠?qū)崿F(xiàn)《巴黎協(xié)定》中的減排目標(biāo)，才能夠?qū)崿F(xiàn)歐盟提出的碳中和目標(biāo)。氫能在能源轉(zhuǎn)型中并不僅僅是作為能源，而是通過(guò)發(fā)展綠氫獲取技術(shù)來(lái)幫助某些碳排放量大的行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展以及去碳化。事實(shí)上，在2020年2月，德國(guó)氫能源發(fā)展戰(zhàn)略的草案就被部分泄露，草案稱氫能發(fā)展的早期目標(biāo)是以天然氣為原料來(lái)獲取氫能。但當(dāng)該戰(zhàn)略最終公布之后，綠氫成為德國(guó)氫能源戰(zhàn)略的最終方向，藍(lán)氫只是過(guò)渡性產(chǎn)品。

2019年，德國(guó)政府就宣布要在2038年之前徹底放棄煤炭，到2030年的時(shí)候，德國(guó)的碳排放量要在1990年基礎(chǔ)上減少55%，到2050年完全實(shí)現(xiàn)零排放。當(dāng)前，天然氣占德國(guó)一次性能源消費(fèi)量的25%，煤炭占35%，這就要求德國(guó)必須要尋求更為清潔的能源才能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)。因此德國(guó)政府認(rèn)為，在氫能發(fā)展中，通過(guò)天然氣制取氫能作為過(guò)渡性手段可以帶動(dòng)其他一次性能源消耗量的產(chǎn)業(yè)實(shí)施轉(zhuǎn)型。

 

國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)顯示，1975年以來(lái)，全球?qū)淠艿男枨蟠蠓壬仙?018年的需求量達(dá)到了7390萬(wàn)噸，是1975年的3倍還多。國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2050年，在全球范圍內(nèi)，氫能在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比將會(huì)提升到20%，與氫能相關(guān)的市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)突破2.5萬(wàn)億美元。

全球氣候智庫(kù)E3G研究員費(fèi)利克斯•海爾曼認(rèn)為，德國(guó)政府內(nèi)部對(duì)于發(fā)展綠氫能源的討論耗時(shí)較長(zhǎng)，這對(duì)于其他國(guó)家發(fā)展氫能具有借鑒意義。各國(guó)在去碳化的道路上，既要關(guān)注自身的能源結(jié)構(gòu)及稟賦，同時(shí)也應(yīng)該有其他的備選借鑒方案，比如電氣化或是不斷提升傳統(tǒng)能源的效率等。在德國(guó)政府發(fā)布了氫能源發(fā)展戰(zhàn)略后，歐盟也正計(jì)劃發(fā)布?xì)淠茉窗l(fā)展路線圖。業(yè)界普遍認(rèn)為，2020年7月德國(guó)出任歐盟輪值主席國(guó)之后，在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)會(huì)推動(dòng)歐盟氫能發(fā)展計(jì)劃的出臺(tái)。 內(nèi).容.來(lái).自：中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com