德國氫能源發展戰略及其借鑒

 

氫能作為新一代綠色能源，具有燃燒值高、低排放甚至零排放、利用形式多樣等特征，正受到世界各國廣泛關注，各國紛紛將其作為能源結構轉型的關鍵能源。從燃燒值上看，單位質量氫的熱值是煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然氣的2.6倍，從這個角度而言，其完全可以替代化石能源。氫能可以分為綠氫、藍氫和灰氫，就環保的角度看，綠氫是最為干凈的，其主要是通過風能和太陽能等可再生能源電解水制取，在這個過程中不排放碳，但受制于風能、太陽能等可再生能源的發電成本。藍氫也比較干凈，其主要是通過煤炭、天然氣等化石燃料制取，制取過程中有一定量的碳排放，需要運用CCUS技術來實現碳中和?；覛渲饕峭ㄟ^煤炭、焦爐煤氣、氯堿尾氣等制取，制取過程中會大量排放二氧化碳，難以成為替代化石能源的產品，但可以用于氫能市場發展初期。

當前發展氫能的最大問題就是制取成本問題，綠氫的制取成本比藍氫、灰氫要高很多。國際能源署基于這三類氫能的制取成本，統計了其各自的市場價格，目前灰氫價格約為1.5歐元/千克（約合人民幣11.9元/千克），藍氫的價格略高于灰氫，約合人民幣16元/千克，綠氫的價格最貴，約為3.5 ～5歐元/千克（約合人民幣27.78～39.68元/千克）。就這三類氫能的價格來看，灰氫有明顯的優勢，在不少國家，通過焦爐煤氣、氯堿尾氣制取灰氫已經得到了推廣應用，但生產過程中會排放大量的二氧化碳，其并不能成為新能源發展的方向?？傮w而論，可再生能源制氫成本較高，價格是制約其發展的最大因素。從技術上而言，利用太陽能、風能制氫技術已經比較成熟，而生物質能氣化、熱解、熱化學水電解、黑暗發酵等制氫技術還有待提升。

雖然氫能并不是能源轉型的“萬能良藥”，也無法解決能源結構轉型中的所有問題，但其作為解決能源危機、減少碳排放的一種方案是值得肯定的，如果綠氫能源能夠實現可持續發展，便能夠大大減少當前的碳排放量，實現清潔能源的發展目標。對于任何一個國家而言，能源轉型的關鍵就在于選擇何種化石能源來轉化為清潔能源，或是選擇何種清潔能源來替代碳排放量大的化石能源。氫能不僅熱值高，而且可以通過可再生能源制取，保證了生產過程的零排放，這是其最大優勢。與一般的清潔能源相比，氫能的體量、潛力更大。

德國政府此次選擇綠氫作為其能源轉型的方向，就在于德國氫能的產能基礎較好，目前其生產的氫能占到了全球總量的20%。2019年7月，德國經濟部部長彼得•阿爾特邁爾就表示，德國將大力發展綠氫技術，并有望成為全球氫能技術的領導者。2020年6月初，德國政府公布了1300億歐元的大規模經濟復蘇計劃，是德國政府近些年來推出的最大規模經濟復蘇計劃，其中至少要劃出90億歐元來發展氫能。根據德國政府此次頒布的氫能源發展戰略，氫能將優先適用于航空、海洋運輸、陸路重型貨物運輸、鋼鐵及化學化工產業。對于該戰略，德國能源經濟學家克勞迪亞•肯弗特認為，在新冠肺炎疫情穩定后，德國政府適時地發布了氫能源發展戰略，由此表明對零排放科技的投資是應對未來自然風險的必要舉措。德國政府意識到，與煤炭一樣，石油、天然氣等化石能源是沒有未來的，要確保德國經濟能夠實現持續發展并在未來更好地提升德國經濟競爭力，發展氫能是唯一出路。

歐洲環保組織“環境行動”德國區域能源及氣候負責人康斯坦丁•澤杰也認為，德國的氫能源發展戰略釋放了一個重要的信號，只有通過發展可再生能源來獲取氫能才能夠實現《巴黎協定》中的減排目標，才能夠實現歐盟提出的碳中和目標。氫能在能源轉型中并不僅僅是作為能源，而是通過發展綠氫獲取技術來幫助某些碳排放量大的行業實現綠色發展以及去碳化。事實上，在2020年2月，德國氫能源發展戰略的草案就被部分泄露，草案稱氫能發展的早期目標是以天然氣為原料來獲取氫能。但當該戰略最終公布之后，綠氫成為德國氫能源戰略的最終方向，藍氫只是過渡性產品。

2019年，德國政府就宣布要在2038年之前徹底放棄煤炭，到2030年的時候，德國的碳排放量要在1990年基礎上減少55%，到2050年完全實現零排放。當前，天然氣占德國一次性能源消費量的25%，煤炭占35%，這就要求德國必須要尋求更為清潔的能源才能夠實現上述目標。因此德國政府認為，在氫能發展中，通過天然氣制取氫能作為過渡性手段可以帶動其他一次性能源消耗量的產業實施轉型。

 

國際能源署的數據顯示，1975年以來，全球對氫能的需求大幅度上升，到2018年的需求量達到了7390萬噸，是1975年的3倍還多。國際氫能委員會預計，到2050年，在全球范圍內，氫能在能源消費結構中的占比將會提升到20%，與氫能相關的市場規模將會突破2.5萬億美元。

全球氣候智庫E3G研究員費利克斯•海爾曼認為，德國政府內部對于發展綠氫能源的討論耗時較長，這對于其他國家發展氫能具有借鑒意義。各國在去碳化的道路上，既要關注自身的能源結構及稟賦，同時也應該有其他的備選借鑒方案，比如電氣化或是不斷提升傳統能源的效率等。在德國政府發布了氫能源發展戰略后，歐盟也正計劃發布氫能源發展路線圖。業界普遍認為，2020年7月德國出任歐盟輪值主席國之后，在未來幾個月內會推動歐盟氫能發展計劃的出臺。 內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com