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國際可再生能源機構和世界經(jīng)濟論壇在COP26上公布了一份具有里程碑意義的報告，其中列出了38項“可行措施”，將有助于降低歐洲可再生氫氣的成本，并支撐一個值得信賴的國際市場。可能有超過250兆瓦的綠色氫項目在全球管道,,一個看似無盡的公告使用大量零排放的碳排放的氣體從卡車和加熱到鋼鐵和航空,但簡單的事實是,今天可再生H2幾乎不存在。
根據(jù)分析機構Aurora Energy Research的數(shù)據(jù)，目前全球僅部署了200兆瓦的電解水機——一種利用電力將水分子分解為氫和氧的機器——而且并不是所有的電解水機都使用可再生能源。目前世界上最大的正在運行的綠色氫項目，位于加拿大魁北克，只有20兆瓦。
這是因為綠色氫目前的生產(chǎn)成本遠高于從未減少的化石燃料中提取的灰色氫，后者占當今世界氫需求的95-99%。
成本估計因天然氣和可再生能源的價格而異，后者的容量因素有很大的影響(例如，電解槽運行的時間越長，氫的穩(wěn)定成本越低)。但國際能源署(International Energy Agency)認為，目前綠色氫的成本為每公斤3-8美元，而未減灰氫的成本為每公斤0.50-1.70美元。
一致的觀點是,政府需要補貼綠色氫在短中期內使它可負擔得起的和創(chuàng)建一個可行的和可持續(xù)的市場天然氣以類似的方式,如何上網(wǎng)電價和國家招標已大幅降低風力和太陽能發(fā)電的成本在過去的20年。
事實上，在上周的COP26會議上，32個國家和歐盟同意共同努力，以確保“到2030年全球都能獲得負擔得起的可再生能源和低碳氫”，但沒有具體說明如何實現(xiàn)這一目標。
根據(jù)國際可再生能源機構(Irena)、世界經(jīng)濟論壇(WEF)和咨詢公司埃森哲(Accenture)在COP26上公布的一份新文件，這遠不是一件簡單的事情，僅歐盟就需要不少于38項政策或“扶持措施”，日本有39項措施。這包括支持機制、新的市場設計、工業(yè)配額、碳邊界調整稅、碳強度定義、電解槽制造能力目標、勞動力培訓和研發(fā)支持。
使綠色路線圖氫措施報告,描述自己是一個決策者的“工具箱”,查看所需的支持措施在歐盟和日本,后來擴展為美國做同樣的事情,中國、印度、拉美和中東和北非。
Irena在一份聲明中說:“快速吸收綠色氫對航空、國際航運和重工業(yè)等行業(yè)至關重要，這些行業(yè)的能源密度高，排放很難減少?！薄奥肪€圖顯示了需要實施的扶持措施，以促進全球綠色氫經(jīng)濟?！?/span>
這份初步文件列出了10個目標，每個目標都有3至5項使能措施(列為“a”至“e”)- -其中一些已詳細討論，其他的只有一行文本。
對歐盟和日本的政策建議非常相似，但就本文的目的而言，Recharge將重點關注歐洲的建議，然后簡要分析日本的具體扶持措施。
支持措施
1a:確保附加規(guī)則，同時支持增加可再生能源部署。這是為了確保綠色氫生產(chǎn)不會“取代可再生電力的更有效使用”，也不會獲得為這類用途設立的任何“額外支付”，如上網(wǎng)電價。然而，這確實為使用過量的可再生能源(即由于電力需求不足而減少的能源)生產(chǎn)氫氣敞開了大門，盡管這需要在未來的認證計劃中進行跟蹤。
1b:用專門的支持降低高電價。這包括確保電解商免除稅費，并對多余的可再生能源征收低稅。
1c:為先行者放寬附加規(guī)則。1a的“部分例外”沒有明確定義，但需要評估“過渡性措施”。它提出了兩個例子，第一個是在較長一段時間內平均出多余的可再生能源，這樣操作者就可以在優(yōu)化電解槽操作的時候，而不是僅僅利用它。第二種方法是在招標中將綠色氫氣生產(chǎn)與可再生能源生產(chǎn)放在一起，以緩解潛在的電網(wǎng)限制——也就是說，將原本只能用于電解槽的風能或太陽能轉向發(fā)電。
1 d。通過專門的支持(如贈款和貸款)降低電解槽的投資成本。
2a:打造氫融資一站式平臺。這是一項將項目開發(fā)商、私人融資、開發(fā)融資和政府支持集中在一起的倡議，以加快最終投資決策(fid)。
它包括建立一個論壇，將融資方和決策者聯(lián)系起來，“就阻止氫項目的FID發(fā)展的原因分享觀點”，并為項目開發(fā)和文件準備提供政府資助。
2b:提供財政激勵(對綠色商品實行稅級差異化和減稅)。換句話說，對使用綠色氫生產(chǎn)的產(chǎn)品(如化肥或鋼鐵)的消費者和企業(yè)降低稅率或減稅。這將有助于克服使用更昂貴的H2形式所帶來的額外費用。
2 c。實施差價碳合約。這些合同在文件中被定義為“通過支付碳市場價格和商定執(zhí)行價格之間的差額，確定氫消費者的成本”。
換句話說，政府將為避免二氧化碳排放向終端用戶支付擔保金額。這將包括不支付歐盟排放交易系統(tǒng)(ETS)下的碳價格所帶來的節(jié)省，以及為達到CCfD中商定的“執(zhí)行價格”而提供的追加補貼。這里的關鍵行動是確定誰應該從這種安排中受益，首先是實施試點計劃。
CCfD和一個試點項目已經(jīng)被納入歐盟委員會于2020年7月公布的氫戰(zhàn)略，該戰(zhàn)略仍在等待成員國的最終批準。
2 d。在綠色產(chǎn)品中引入生態(tài)標簽，包括氫生產(chǎn)路線。
2 e。逐步取消歐盟排放交易系統(tǒng)(ETS)對灰氫的免費補貼，并將收入用于綠色氫氣。
3a:確定高價值/高效率的應用，并根據(jù)最終用途部門確定符合凈零的目標。這份文件并沒有提供關于這一“可行措施”的更多信息，但這可能會排除使用氫來加熱和燃料電池汽車，對這些汽車來說，直接使用電力通常被認為是一種更有效、更快的脫碳途徑。
3 b。通過促進區(qū)域和部門目標來鼓勵氫山谷的發(fā)展。這個術語“氫谷”是工業(yè)集群的同義詞，即生產(chǎn)和消費綠色氫氣的地方，以降低可觀的成本和運輸氫氣的難度。
3 c。推動可持續(xù)的公共采購。換句話說，政府或公共部門購買使用綠色氫氣的產(chǎn)品。
3 d。通過重大轉型政策，加快產(chǎn)業(yè)應用燃料轉移。這需要引進配額或規(guī)定要求某些行業(yè)使用越來越多的綠色氫——以及貸款、贈款或其他資金來幫助吸收這樣的額外成本,以及認證方案,確保了溫室氣體排放強度標準(見下文)。
4 a。通過協(xié)調和持續(xù)的知識交流，確保各成員國的努力和戰(zhàn)略一致。
4 b。為貿易設施設定雄心勃勃的容量目標。這包括港口、船舶、儲藏庫和可以處理非特定氫氣運輸船(可能包括氨、甲醇和甲苯，以及壓縮和液化氫氣)的設備。這包括定義里程碑，使規(guī)模經(jīng)濟能夠降低成本;H2進出口目標;與設備制造商達成標準化設計協(xié)議;并參與從試點項目和其他項目進口和出口氫氣的全球倡議。
4 c。定義氫交易(包括衍生品)的市場設計和操作規(guī)則。
5。在難以削減的部門逐步淘汰化石燃料技術。這份文件在這里只列舉了兩個例子:灰色氫氣和煤炭用于鋼鐵生產(chǎn)，但在“正在進行的工作和例子”中，它指出英國計劃逐步淘汰燃氣鍋爐，并禁止新的汽油和柴油汽車。
然而，這不能算作在這些部門使用氫的支持。相反，該報告呼吁“制定行業(yè)脫碳目標草案，采用整體方法(包括能源效率、電氣化和轉向氫等低碳燃料)”，并對競爭技術進行評估，制定逐步淘汰化石燃料的國家路線圖。
5 b。對氫、綠色產(chǎn)品和“基礎材料”(如綠色化肥和綠色鋼材)實行配額和強制。這還包括現(xiàn)有的大型氫消費者的綠色H2配額(沒有具體說明，但包括氨和化學品生產(chǎn)商和煉油商)，以及“工業(yè)以外的部門(如航空)”。
后者將是有爭議的，因為從體積上看，氫的能源密集程度還不足以直接用作航空燃料，盡管這種氣體可以用作所謂的“電子燃料”的關鍵成分合成煤油噴氣燃料是由綠色氫氣和捕獲的二氧化碳結合而成，盡管與生物基可持續(xù)航空燃料相比，這種燃料可能昂貴得令人望而卻步。想了解更多關于航空脫碳的信息，請點擊這里。
5 c。設計基于生命周期碳含量的碳邊界調整機制，促進綠色商品的發(fā)展。這本質上意味著對進口商品征收碳稅，以確保歐洲企業(yè)不會面臨比非歐盟競爭對手更高的二氧化碳排放收費。正如Recharge此前報道的那樣，此類計劃可能會引起中國等出口國家的憤怒，并可能導致貿易戰(zhàn)。
該文件沒有提供以下五項授權措施的細節(jié)，這些措施將由歐洲傳輸系統(tǒng)運營商監(jiān)管機構實施。
6個。明確氫氣輸送網(wǎng)絡的治理。
6 b。根據(jù)市場發(fā)展情況，建立靈活的規(guī)管架構。
6 c。整合氫、電、氣基礎設施的長期規(guī)劃。
6 d。指定互操作的質量標準和定義。
6 e。引入能力支付以支持基礎設施的擴建。
同樣，報告在這里沒有提供任何細節(jié)，除了說以下必須得到氫氣工業(yè)本身的同意:
7 a。為生產(chǎn)之外的價值鏈新部件(運輸、儲存、轉換)定義技術標準。
7 b。定義氫衍生物(如氨，合成燃料)的技術標準。
7 c。制定新型氫載體的安全標準。這可能是對液態(tài)有機氫載體(lohc)的參考，如甲苯，以及未來的固態(tài)氫載體，如硼氫化鈉。
8 a。為氫生產(chǎn)設定清晰的碳強度、定義、閾值和界限。確保某批H2是“綠色”是至關重要的,如果氫部門有任何誠信作為脫碳的路線,和這將需要一個認證計劃的“原產(chǎn)地擔?！敝惺褂每稍偕茉吹碾娏π袠I(yè)。
報告指出，這將包括定義“可持續(xù)氫的最低標準”，這將為利用CCS從化石燃料中提取的藍色氫氣，以及使用電網(wǎng)發(fā)電而不是專用可再生能源制造的氫氣打開后門。綠色氫組織上周表示，它將引領可再生氫標準的全球發(fā)展。
8 b。確保成員國、歐盟和歐盟內外的出口商對碳強度使用相同的方法和范圍。這將不可避免地需要與國際標準化機構和組織，以及出口國和進口國進行合作和接觸。
該文件指出了通過經(jīng)濟中的氫和燃料電池國際伙伴關系(IPHE)在這方面正在進行的努力，該伙伴關系是21個成員國和歐盟委員會之間的政府間伙伴關系。ihe上個月發(fā)布了一份75頁的“方法論工作文件”，內容涉及電解制氫、采用碳捕獲與封存(CCS)的蒸汽甲烷重整、工業(yè)副產(chǎn)品以及采用CCS的煤炭氣化等過程中產(chǎn)生的溫室氣體排放。
8 c。定義氫衍生物(氨)和液氫的碳強度標準。
8 d。在認證過程中引入環(huán)境外部性(水、土地等)。雖然報告沒有提供這方面的細節(jié)，但人們普遍認為重要的是，綠色氫氣生產(chǎn)不使用當?shù)鼐用癖緛硇枰乃?，并且使用土地大?guī)模生產(chǎn)氫氣不會對當?shù)鼐用癞a(chǎn)生負面影響或侵犯他們的權利。
9 a。設定電解槽生產(chǎn)能力目標。
9 b。為電解槽組件設定目標以支持供應鏈(如膜、電極等)。
9 c。推動電解槽生產(chǎn)自動化，提高原料效率(如回收)。傳統(tǒng)上，電解液是手工生產(chǎn)的，這使得它們非常昂貴。通過在大型工廠實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，這將迅速降低成本——ITM Power和Nel等制造商已經(jīng)在這樣做了。
該報告還呼吁“為電解槽中使用的關鍵原材料建立明確的目標，并注意聚合物電解質膜[PEM]電解槽中的鉑族金屬[在本文中為鉑、銥和釕]”。這些昂貴的稀有金屬被用作催化劑，盡管PEM制造商經(jīng)常表示所需的量非常小，所以它們并不是降低電解槽成本的重大障礙。
9 d。確定關鍵技能和發(fā)展戰(zhàn)略，以確保合格的勞動力的可用性。
10。專注研發(fā)，提高電解槽的技術性能，包括耐用性、成本和效率。
10 b。擴大和分享試點項目，建立與商業(yè)規(guī)模的設施經(jīng)驗。
10 c。通過價值鏈的組成部分來識別可能的長期供應鏈瓶頸。
報告還為38項政策措施設定了從今年年底到2030年的時間表目標。
Irena和世界經(jīng)濟論壇的報告還對日本擴大綠色氫市場所需的39項“扶持措施”進行了類似的細節(jié)分析，這些措施與歐洲非常相似。
唯一明顯的區(qū)別在于，由于可再生能源的土地有限，日本幾乎肯定會成為一個進口國，而不是綠色氫的生產(chǎn)國(再加上陡峭的大陸架降低了其建造廉價固定海底海上風力的能力)，由于地理位置偏僻，周邊水域很深，無法直接進口清潔電力。
因此，該文件呼吁日本與其他國家簽署諒解備忘錄，供應綠色氫，制定國家計劃，將氫用于季節(jié)性儲存(即，將夏季的太陽能儲存為冬季使用的氫)，以及更加注重在卡車和巴士等重型交通工具上使用氫，包括規(guī)劃加氣站和港口。
報告稱，作為其中的一部分，日本應該把更多的研發(fā)重點放在氫氣運輸上，利用液化天然氣(LNG)市場的最佳實踐，同時降低將氨或lohc轉化為純氫的成本。以及能源密集型氫液化(需要冷卻至-259.2°C)的新性能目標。
Irena總干事Francesco La Camera表示:“綠色氫需要從目前的小眾角色轉變?yōu)橐粋€在各個行業(yè)廣泛使用的全球能源載體，這將需要一個綜合的政策方法?！薄拔覀兊姆龀执胧┞肪€圖將幫助各國引領全球氫市場，實現(xiàn)全球凈零目標?！?/span>
