
日前,俄羅斯總理米哈伊爾·米舒斯京批準了國家氫能發展構想,將分三個階段發展氫能產業。第一階段為即日起至2025年,在開拓國內市場的同時,建設產出口一體化的氫能源產業集群并實施試點。第二階段和第三階段(分別到2035年和2050年)旨在建設以出口為導向的氫能產業,并在國民經濟中廣泛應用氫能技術。俄羅斯氫能發展將進入快車道。
俄羅斯學者認為,俄羅斯氫能產業發展的動力主要來自消費市場的轉型。不僅擁有資源、基礎設施、市場等諸多優勢,還面臨技術、綠色氫(可再生能源制氫)原料短缺、氫產業發展受出口影響等問題。市場偏好影響更大等挑戰。
消費市場轉型倒逼俄羅斯大力發展氫能
“如果沒有來自能源消費者,尤其是歐洲消費者的挑戰,氫能源很難在俄羅斯得到如此大的推動。”俄羅斯聯邦政府分析中心專家亞歷山大·庫爾丁說。近兩年來,油氣資源國俄羅斯頻頻出臺推動氫能發展的政策方案,氫能迎來跨越式發展。除了剛剛發布的氫能發展理念,去年6月和10月,俄羅斯先后發布了新版《2035年前能源戰略》和《2020-2024年氫能發展路線圖》,將氫能作為能源產業重點發展方向之一,是計劃由俄羅斯天然氣工業股份公司和俄羅斯原子能公司牽頭,到2024年在俄羅斯建立完整的氫能產業鏈。
俄羅斯高等經濟學院教斯捷岑科也認為,俄羅斯加快發展氫能主要受消費市場轉型的影響。歐盟是俄羅斯最大的能源消費市場,也是低碳轉型最活躍的國際參與者。歐盟分別于2019年和2020年發布了《歐洲綠色協議》和《歐洲氫能戰略》。將氫能作為實現凈零排放的重要抓手,計劃推動氫能的生產、運輸和消費。歐洲對天然氣的需求已經下降。正如米舒斯京在商務會議上所說,發展氫能可以降低俄羅斯失去能源市場的風險,在全球能源轉型的趨勢下,俄羅斯依賴油氣出口的經濟模式可能難以為繼,通過使用天然氣制氫,已成為世界氫能的主要出口國,過去依靠氫能保障油氣出口收入成為俄羅斯的主要關切。“歐洲最終將實現向氫能的過渡,俄羅斯越早參與氫能開發過程,就越有可能從中獲得經濟回報,” 斯捷岑科說。俄羅斯總統可持續發展特別代表阿納托利·丘拜斯預測,到 2030 年,俄羅斯將通過向歐盟出口氫氣獲得至少 200 億至 300 億美元的收入。
歐盟近期出臺的氣候能源政策,更加堅定了俄羅斯出口氫等低碳能源的決心。今年7月,歐盟委員會提出了包括碳邊界調整機制在內的氣候能源一攬子建議,鼓勵歐盟貿易伙伴降低出口產品的碳強度或碳足跡,并將于2026年向產品出口國征收碳排放費用。波士頓咨詢公司預測,如果碳稅為每噸二氧化碳30美元,俄羅斯每年將損失31億美元至38億美元。
俄羅斯發展氫能有諸多優勢
在氫能發展方面,俄羅斯雄心勃勃,立志成為全球氫能市場的領導者,并制定了到2030年占全球氫能市場20%的目標。估計到2019年中期本世紀,俄羅斯的氫氣供應量將達到1500萬噸至50億噸。亞歷山大·庫爾丁表示,歐盟提出碳邊界調整機制,將發展可再生能源的融資壓力轉移給油氣出口國。鑒于資源和技術基礎,俄羅斯提出了藍色氫(天然氣制氫)發展計劃作為對策。在氫能發展方面,俄羅斯擁有資源、基礎設施、市場等諸多優勢。
首先,俄羅斯天然氣儲量豐富,制氫成本低。按照發展構想,到2035年,藍氫將成為俄羅斯制氫的優先方向。據國際能源署稱,生產綠氫的成本為每公斤2至7美元,而藍氫的成本僅為每公斤 1.6 美元。
其次,俄羅斯擁有發達的天然氣管網。氫工業類似于天然氣工業。俄羅斯有17萬多公里的輸氣管道,70萬多公里的輸氣管道,20多個地下儲氣庫。是世界上天然氣管網最發達的國家之一。未來,俄羅斯將通過長距離天然氣管網向歐洲和亞洲出口數千萬噸氫氣。在建的北溪2號線摻氫比例可達70%。
最后,俄羅斯擁有市場優勢。歐洲和亞洲是全球主要的氫出口市場。靠近亞歐的地緣優勢和成熟的天然氣貿易關系使俄羅斯在向上述兩個市場出口氫能方面具有優勢。俄羅斯還在針對目標市場的“概念”中提出建設西北、東部和北極三個生產集群。其中,東部集群面向亞洲,西北集群面向歐洲,將致力于減少外向型企業的碳足跡。
挑戰之下,俄羅斯能源企業相繼推出氫能業務布局
目前,世界每年消耗的氫氣總量約為7200萬噸,其中俄羅斯的氫氣產量僅為500萬噸,占比很小。俄羅斯依靠氫能出口來保障收入,主要面臨以下四大挑戰:
一是俄羅斯氫能產業以出口為主。俄羅斯工業、企業和居民對氫的內在需求不足,發展氫能以出口為主。在這種情況下,俄羅斯氫工業的發展很容易受到目標市場對氫類型偏好變化的影響。例如,從長遠來看,隨著歐盟綠色氫產能的快速增長,俄羅斯的藍氫和紫氫(核電生產的氫)最終可能會被擠出歐洲市場。短期內,歐洲碳邊境稅可能將俄羅斯氫的成本優勢降到最低,俄羅斯氫能產業無法獲得預期收益。
二是俄羅斯綠氫短期內無法出口。俄羅斯沒有資源或動力在短期內向歐盟提供綠色氫氣。綠色氫必須通過電解水、風能和太陽能發電以及生物質燃燒來獲得。雖然在概念中宣布了實現綠色氫的目標,但可再生能源在俄羅斯發電結構中的比例非常小,它是制氫的原材料。此外,俄羅斯藍氫的生產比綠氫更具成本競爭力。
三是有待研究的氫運輸技術。俄羅斯計劃利用現有的天然氣管網向歐洲輸送氫氣,但該管網仍面臨多項技術難題。圣彼得堡礦業大學校長弗拉基米爾·利特維年科表示,氫氣的應力腐蝕對天然氣管網中的氫氣混合提出了挑戰。由于應力腐蝕,俄羅斯天然氣工業股份公司已經更換了5000多公里的大口徑天然氣。
盡管面臨諸多挑戰,但俄羅斯天然氣工業股份公司、俄羅斯原子能、諾瓦泰克等公司相繼公布了氫能業務布局。“這些公司可以大規模生產氫氣,向歐盟和亞太市場出口低碳氫氣,他們是俄羅斯氫能產業發展的受益者。” 俄羅斯能源效率中心主任伊格爾·巴什馬科夫說。 俄羅斯原子能公司將在2024年建造氫動力列車試點。Gazprom將研究氫氣和甲烷氫燃料在燃氣渦輪發動機和燃氣鍋爐中的使用,以及氫氣作為動力燃料在各種運輸車輛中的應用。 聯詠科技宣布,五年內將在亞馬爾半島啟動商業藍氫生產和CCS項目,并將在當地建設裝機容量約200兆瓦的風力發電廠,發展綠氫產業。