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(shù)的天然氣,生物燃料等)可以在更加循環(huán)的碳經(jīng)濟中發(fā)揮重要作用,使脫碳領(lǐng)域更廣、用途更多?!堵?lián)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(xiàn)氣候中性及凈零排放的決心。
石化行業(yè)目前是主要的氫能需求大戶,而其他行業(yè)也正在開展小規(guī)模試點,研究論證經(jīng)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(qū)動因素和商業(yè)化機會,從而更好地了解清潔氫能在能源系統(tǒng)及轉(zhuǎn)型中所能發(fā)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(diào),鑒于氫能顛覆性創(chuàng)新的潛力日益增大,各行各業(yè)有必要突破傳統(tǒng)以供應(yīng)為中心的能源觀點,更多地關(guān)注需求方以及消費者的作用。
基于當(dāng)前氫能需求,對截至2050年的比較評估顯示,隨著基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,2030年前的氫能需求將小幅但穩(wěn)定地增長。到2050年,根據(jù)相關(guān)假設(shè),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(tǒng)的比重面臨巨大挑戰(zhàn)。首先,在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)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(yù)測認為,隨著相關(guān)政策出臺以及在技術(shù)的引導(dǎo)下,氫能應(yīng)用規(guī)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(jīng)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(cè)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(shù)的發(fā)展水平參差不齊,導(dǎo)致技術(shù)格局復(fù)雜,很多發(fā)展路徑還處于同步探索中,難以全面摒棄某種技術(shù)。
各國及地區(qū)的氫能戰(zhàn)略有明顯差異。亞洲及歐洲目前集中于需求側(cè),而中東和北非則更關(guān)注供應(yīng)側(cè)。
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(guān)注。日本一直在積極建立國際供應(yīng)鏈,而韓國則重點關(guān)注氫燃料電池汽車等新技術(shù)。
相比之下,歐洲更側(cè)重于利用氫能幫助工業(yè)和運輸業(yè)(例如公共汽車和卡車等重型汽車)中難以減排的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)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(chǎn)量、降低價格并推動其在最終應(yīng)用領(lǐng)域的使用。在當(dāng)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(guī)模化。監(jiān)管舉措主要集中在“速效方案”上,以簡化或明確現(xiàn)有框架,減少項目開發(fā)的潛在障礙。當(dāng)前階段的監(jiān)管較松,利于鼓勵創(chuàng)新和探索不同的技術(shù)。部分國家正積極發(fā)展雙邊合作關(guān)系,以促成全球氫能供應(yīng)鏈,確保清潔氫能的供應(yīng)。
有些國家的戰(zhàn)略則強調(diào),就業(yè)是氫能發(fā)展的重要驅(qū)動力,既可以通過重新利用現(xiàn)有的碳氫化合物基礎(chǔ)設(shè)施或捕獲碳排放來保障現(xiàn)有的就業(yè),也可以在新氫能經(jīng)濟中創(chuàng)造新的就業(yè)機會。除了就業(yè),社會對氫能的認可還有助于其發(fā)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(yīng)用范圍。
受環(huán)境、經(jīng)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(biāo),探索成本更低廉的可再生能源,致力于技術(shù)進步(例如降低成本的電解技術(shù))。
無需質(zhì)疑,行業(yè)內(nèi)需要推進更多對話,目標(biāo)是為了更好地了解氫能在以凈零為目標(biāo)的能源系統(tǒng)中的真正潛力,探索各區(qū)域內(nèi)的供求潛力,以及不同的氫能戰(zhàn)略和倡議如何能夠相互補充,并促進各國相互學(xué)習(xí)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(lǐng)域的發(fā)展。后續(xù)的工作報告中將圍繞以下四個領(lǐng)域,由多方利益相關(guān)者參與,就氫能相關(guān)的多層次問題進行深度討論。
各國和各地區(qū)之間的氫能戰(zhàn)略正在顯著分化,各國對氫能在能源轉(zhuǎn)型中的作用持有不同的態(tài)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(shù)和用例。
“顏色”(即制氫方法)之爭正在扼殺創(chuàng)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(shù)路線。需要推進進一步對話,不拘泥于顏色,而重點關(guān)注制氫過程中碳排放的當(dāng)量。
在推進“能源以人為本”及需求側(cè)驅(qū)動的議題時,需要更多地從氫能的需求側(cè)角度出發(fā)進行考慮。目前的氫能對話過多注重于供應(yīng)側(cè)而忽略了氫能用戶的作用。討論必須圍繞能激發(fā)需求的因素,并重點關(guān)注氫能基礎(chǔ)設(shè)施和全球供應(yīng)鏈的發(fā)展。
氫能經(jīng)濟可以刺激就業(yè),促進經(jīng)濟增長,能有助于實現(xiàn)新冠疫情后“攜手共創(chuàng)未來”的目標(biāo)。一些國家的氫能戰(zhàn)略強調(diào),就業(yè)是氫能發(fā)展的重要驅(qū)動力,能提供機會幫助現(xiàn)有勞動力掌握新技能、提高新勞動力技能。
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