清洁氢发展面临三大挑战
**氢能委员会发现,到2050年,氢能将占全球能源需求的22%,从现在起到2050年,每年可减少800亿吨二氧化碳排放量,相当于将全球气候变暖限制在1.5摄氏度内所需总减排量的11%。
今年的剑桥能源周会议由标普全球于3月7日~11日在美国得克萨斯州休斯敦举办,会上行业**一致认为,虽然清洁氢技术已成熟,但需求、产能和规模经济却滞后。
标普全球大宗商品洞察公司的氢市场监测报告显示,目前全球清洁氢产量约为200万吨/年,但到2030年,全球清洁氢的生产能力将接近3000万吨/年。标普全球大宗商品洞察公司未来能源团队经理安妮·罗巴表示,“按照计划,2025年前全球有700万吨/年的清洁氢项目将投产。如果按计划完工,这些项目将占全球氢供应的9%”。
清洁氢的发展速度很快。仅2021年全球就宣布了130多个大型清洁氢项目,当前全球已宣布的大规模清洁氢项目总数接近400个。据**氢能委员会估计,2030年前,全球在氢能方面的总投资将达到5000亿美元。
生产成本是关键
美国目前的灰氢成本低于1美元/千克。灰氢是*常见的氢形式,也是工业温室气体的重要来源,因为在制氢过程中产生的温室气体排放没有被捕集。
即使征收碳税,绿氢成本也需要十年才能接近灰氢成本。伯恩斯表示,“电力成本是清洁氢生产成本中占比**的,约75%的清洁氢成本来自可再生电力”。2021年,美国能源部宣布了“111”计划,即在十年内将清洁氢的成本**80%以上,达到灰氢的每千克1美元大关。中东、南非、大洋洲和南美洲**的风能和太阳能发电厂将是向清洁氢过渡的关键,因为他们的可再生电力成本**。然而,除非**的政策、激励措施和惩罚措施能减少前置生产成本或增加需求,否则成本削减将不可能实现。
基础设施缺乏
虽然清洁氢被誉为脱碳的“灵丹妙药”,但其发展仍处于初期阶段,面临基础设施缺乏的挑战。但是由于气候和地缘政治问题,清洁氢的发展不能是缓慢和渐进的,应该是快速和跨越式的。
除了以规模化**生产成本,清洁氢行业还需要电解槽容量的快速发展。根据标普全球氢生产资产数据库,欧洲在电解槽产能方面****,在全球宣布2025年前新建19吉瓦的电解槽产能中,欧洲占了近15吉瓦。这种能力加上欧洲天然气的“天价”(超过350美元/兆瓦时),使得欧盟的绿氢发展速度超过蓝氢。
电解槽是达到碳中和所需的数千吉瓦清洁氢产能的关键基础设施,但目前电解槽产能缺乏,并没有标准化生产。为了实现适当的成本效益,以及提高碳中和社会所需的清洁氢生产能力,电解槽需要标准化、大规模生产。电解槽制造将不会出现瓶颈,但关键材料的供应链持续中断可能给清洁氢供应时间表造成压力。