7月8日,欧盟委员会推出了《气候中性的欧洲氢能战略》。战略明确了将把“绿氢”(利用可再生能源制取的氢能)作为未来发展的重点,同时指出在中短期内,仍需要“蓝氢”(利用化石能源制造但是配以碳捕获技术的氢能)以推动氢能市场的发展和成熟。
同期发布的《欧盟能源系统整合战略》有三点核心,包括提高能源效率、能用电的地方尽量用电(风电、光电可以氢为储能手段)、不能用电的地方使用清洁燃料(如绿氢)。三点核心中有两点与氢能有关,体现了欧盟将氢能纳入未来能源战略核心的重要地位。
氢能战略的阶段目标
欧盟委员会的氢能战略划定了三大阶段并设定了阶段性目标:2020~2024年,支持欧盟范围内建成6吉瓦的电解绿氢产能,将绿氢的年度生产量提高到100万吨;2025~2030年,氢能需要成为欧盟能源系统的重要组成部分,届时将在欧盟范围内建成近40吉瓦的电解绿氢产能,并将年度绿氢产量提高至1000万吨;2030~2050年,绿氢技术将完全成熟,并将大规模用于难以通过电气化实现零碳排放的领域。
作为氢能战略的一部分,欧盟委员会还宣布成立“清洁氢能联盟”,立志让欧洲成为全球氢能市场的领导者。在今年7月出任欧盟轮值主席国后,率先推出国家层面氢能战略的德国计划继续在欧盟层面推动氢能市场和相关基础设施的建设。
欧洲的一些能源企业已经提前布局,希望成为行业的领头羊。如绿色发电量占95%的法国电力公司已经具备了制造绿氢的优势,该公司希望契合《巴黎协定》,帮助法国实现减排目标。对制氢跃跃欲试的企业中,不乏化石燃料企业的身影。一些石油巨头为了谋求绿色转型,将目光投向了氢能:荷兰皇家壳牌表示将大手笔制绿氢,计划打造全欧洲最大的绿色制氢项目。
全球制氢现状
按照生产来源,只有使用可再生能源电解水得到的氢气是零排放的,也被称为“绿氢”或“可再生氢”;以化石能源为原料,通过蒸汽甲烷重整(SMR)或自热重整(ATR)等方法制造的氢气成本较低,但是碳强度较高,被称为“灰氢”或“化石燃料氢”。在甲烷蒸汽重整与自热重整制氢过程中增加碳捕捉和储存环节,可以降低碳排放量,但无法消除所有碳排量,这样制出的氢气被称为“蓝氢”。
尽管氢气的燃烧本身不产生二氧化碳,但是,纯氢在自然中并不独立存在。根据国际能源署的数据,全球目前的氢气产量中,近99%的氢气制造仍然高度依赖天然气和煤等化石燃料,其中来自天然气的氢气产量占到76%。国际能源署2019年的报告显示,每年全球制氢行业共排放二氧化碳830亿吨,相当于印度尼西亚与英国的年排放量之和。
目前,全球99%的氢能是利用化石能源制造的,其中76%基于天然气、23%基于煤炭。碳捕获和储存技术仍处在发展的初期阶段,目前全球只有19个运行中的商业项目。欧盟内暂不存在大型设施可以储存被捕获的二氧化碳。
欧盟的氢能战略得到了普遍的肯定,不过,战略在中短期内为蓝氢保留了发展空间,这引发了一定的批评。太阳能欧洲政策总监兼临时首席执行官奥利·韦伯认为该战略是一个明智且具有前瞻性的举措,可以在关键时刻支持欧盟绿色复苏。他表示:“欧盟委员会的氢能战略向绿色协议的雄心壮志迈出了重要一步,它承认由太阳能和风力发电驱动的可再生氢是最具有希望帮助那些难以减排行业脱碳的途径。”
独立气候变化智库E3G高级政策顾问丽萨·菲舍尔认为虽然欧盟的战略是实现净零排放的机会,但欧盟能源系统整合战略没有跟上所需变革的步伐。“氢能战略为利用碳捕捉和封存的化石燃料制氢敞开了大门,却没有制定详细标准来跟踪化石燃料如何逐步淘汰。”
德国氢能战略回顾
6月10日,经历了超过半年的内部讨论后,德国政府终于敲定了国家氢能战略,德国确认了“绿氢”的优先地位,同时明确了氢能的主要应用领域。
德国氢能战略明确提出,只有使用可再生能源制造的“绿氢”才是可持续的,因此“绿氢”将是未来投资的优先领域。最晚在2040年前,德国将在国内建成10吉瓦的电解绿氢产能,其中一半将在2030年以前建成,这包括建设制氢所需的额外可再生能源装机。由于氢气是稀缺资源,因此只能在较难通过电气化完成去碳的重点领域应用。氢能将主要应用于船运、航空、重型货物运输和工业(钢铁和化工行业)。
战略提出,德国大部分的绿氢需求将通过进口得以满足。德国的氢能战略将北海和波罗的海周边的欧洲国家,以及南欧国家看作潜在的绿氢供应国,但同时也提到跟发展中国家的能源合作关系;利用化石燃料制造但结合碳捕捉技术的“蓝氢”将在转型期内被允许。
目前,德国生产的氢能占全球总量的约20%。去年7月,德国经济部长彼得·阿尔特迈尔宣布德国希望成为氢能技术领域的“世界第一”。不久前,德国政府公开了1300亿欧元规模的经济复苏计划,其中提出至少投入90亿欧元发展氢能。
在德国氢能战略制定过程中,使用何种途径生产的氢能最符合德国的环境和氢能产业发展利益是各方的争论焦点。德国是欧洲国家中最大的天然气进口国和消费国之一。今年2月,德国《国家氢能战略》的一份草案外泄,当中明确称氢能发展计划将包含以天然气为原料生产的传统氢气。牵头制定该战略的德国经济部门认为,在氢能制造中使用天然气有助于快速撬动该产业;但德国的环境与研究部门则认为这将使得绿色氢能的发展延滞。