
隨著電氣化程度加深,清潔分子(如氫能燃料,采用碳捕獲、利用與封存技術的天然氣,生物燃料等)可以在更加循環的碳經濟中發揮重要作用,使脫碳領域更廣、用途更多。《聯合國氣候變化框架公約》第26次締約方大會堅定了許多國家和公司實現氣候中性及凈零排放的決心。
石化行業目前是主要的氫能需求大戶,而其他行業也正在開展小規模試點,研究論證經濟可行性,探索如何削減低碳氫及其運輸配送的成本。隨著外界不斷寄予厚望并加大支持,迫切需要厘清清潔氫的各類潛在驅動因素和商業化機會,從而更好地了解清潔氫能在能源系統及轉型中所能發揮的真正潛力。
世界能源理事會提出的“能源以人為本”的議題特別強調,鑒于氫能顛覆性創新的潛力日益增大,各行各業有必要突破傳統以供應為中心的能源觀點,更多地關注需求方以及消費者的作用。
基于當前氫能需求,對截至2050年的比較評估顯示,隨著基礎設施的發展,2030年前的氫能需求將小幅但穩定地增長。到2050年,根據相關假設,需求值變化很大,在最終能源消耗總量的6%至25%之間波動。
提升氫能在能源系統的比重面臨巨大挑戰。首先,在大多數應用環境中,低碳氫的成本與其他能源相比并不具有競爭力。不過,有預測認為,隨著相關政策出臺以及在技術的引導下,氫能應用規模將擴大,最快于2030年,氫能就能具備與其他解決方案相同的成本競爭力。
其次,由于“氫能經濟”尚處于萌芽階段,供需面臨“雞生蛋、蛋生雞”的問題, 供需兩側都缺乏來自對方足夠的支持來建立價值鏈。
最后,目前各種氫能技術的發展水平參差不齊,導致技術格局復雜,很多發展路徑還處于同步探索中,難以全面摒棄某種技術。
各國及地區的氫能戰略有明顯差異。亞洲及歐洲目前集中于需求側,而中東和北非則更關注供應側。
在亞洲,氫以氨的形式用作液體燃料,并為航運和陸運提供運輸燃料,廣受關注。日本一直在積極建立國際供應鏈,而韓國則重點關注氫燃料電池汽車等新技術。
相比之下,歐洲更側重于利用氫能幫助工業和運輸業(例如公共汽車和卡車等重型汽車)中難以減排的領域實現脫碳。整個美洲(南美及北美)則在考慮制氫以供本地消費及出口。
那些開展氫能探索的國家,似乎更傾向于直接的公共支持,以增加清潔氫能產量、降低價格并推動其在最終應用領域的使用。在當前的早期階段,各國都在考慮采取不同的政策手段,通過直接投資價值鏈上的氫能項目,促進氫能的規模化。監管舉措主要集中在“速效方案”上,以簡化或明確現有框架,減少項目開發的潛在障礙。當前階段的監管較松,利于鼓勵創新和探索不同的技術。部分國家正積極發展雙邊合作關系,以促成全球氫能供應鏈,確保清潔氫能的供應。
有些國家的戰略則強調,就業是氫能發展的重要驅動力,既可以通過重新利用現有的碳氫化合物基礎設施或捕獲碳排放來保障現有的就業,也可以在新氫能經濟中創造新的就業機會。除了就業,社會對氫能的認可還有助于其發揮作為清潔分子載體的作用,并在獲得社會廣泛認知和支持后擴大應用范圍。
受環境、經濟和政治因素影響,目前各國對氫能潛力的興趣確實有所不同,有的國家制定了更雄心勃勃、更具約束力的氣候目標,探索成本更低廉的可再生能源,致力于技術進步(例如降低成本的電解技術)。
無需質疑,行業內需要推進更多對話,目標是為了更好地了解氫能在以凈零為目標的能源系統中的真正潛力,探索各區域內的供求潛力,以及不同的氫能戰略和倡議如何能夠相互補充,并促進各國相互學習借鑒。
此次普華永道與世界能源理事會、美國電力研究院的合作,旨在幫助大眾更好地了解全球氫能在能源領域的發展。后續的工作報告中將圍繞以下四個領域,由多方利益相關者參與,就氫能相關的多層次問題進行深度討論。
各國和各地區之間的氫能戰略正在顯著分化,各國對氫能在能源轉型中的作用持有不同的態度。這表明需要擁抱多樣性,消除一刀切的思維模式,并允許探索不同的技術和用例。
“顏色”(即制氫方法)之爭正在扼殺創新,過度簡化和顏色偏見可能會過早排除一些更具成本效益、有助于減少碳排放的技術路線。需要推進進一步對話,不拘泥于顏色,而重點關注制氫過程中碳排放的當量。
在推進“能源以人為本”及需求側驅動的議題時,需要更多地從氫能的需求側角度出發進行考慮。目前的氫能對話過多注重于供應側而忽略了氫能用戶的作用。討論必須圍繞能激發需求的因素,并重點關注氫能基礎設施和全球供應鏈的發展。
氫能經濟可以刺激就業,促進經濟增長,能有助于實現新冠疫情后“攜手共創未來”的目標。一些國家的氫能戰略強調,就業是氫能發展的重要驅動力,能提供機會幫助現有勞動力掌握新技能、提高新勞動力技能。
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