中國儲能網(wǎng)訊：2021年，全球氫能需求達(dá)到9400萬噸，相當(dāng)于全球能源消費(fèi)量的2.5%，超過了疫情前2019年9100萬噸的水平。氫能需求增長大部分來自煉油等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，而氫燃料電池汽車等新應(yīng)用領(lǐng)域的氫能需求約為4萬噸，較2020年增加了60%，不過新應(yīng)用領(lǐng)域氫能需求量的基數(shù)仍然較低。
氫能需求將達(dá)1.15億噸，應(yīng)用場景更加多元
2021年以來，全球氫能產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展，氫能的應(yīng)用場景更加多元。全球首個純氫煉鋼示范項目啟動一年后，2022年，又相繼宣布了許多類似的“零碳煉鋼”項目。今年8月，全球首列氫燃料電池驅(qū)動火車在德國投入運(yùn)營。在航運(yùn)領(lǐng)域，使用氫燃料和氫衍生燃料的試點和示范項目已達(dá)100多個，一些大公司為確保氫燃料供應(yīng)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。在電力領(lǐng)域，氫和氨發(fā)電技術(shù)備受關(guān)注，已宣布的氫氨發(fā)電項目到2030年有望實現(xiàn)近3.5吉瓦的發(fā)電裝機(jī)容量。
按照目前各國政府制定的政策和措施，預(yù)計到2030年，全球氫能需求將持續(xù)增加，達(dá)到1.15億噸，不過新應(yīng)用領(lǐng)域的氫能需求將僅為200萬噸。然而，要實現(xiàn)各國目前的氣候承諾，全球氫能需求應(yīng)達(dá)1.3億噸，其中，新應(yīng)用領(lǐng)域的氫能需求占比應(yīng)達(dá)到1/4，并且到2030年，全球氫能需求應(yīng)達(dá)近2億噸，才有望實現(xiàn)2050年的凈零排放目標(biāo)。
低碳?xì)漤椖繑?shù)量激增，但進(jìn)展緩慢
2021年，全球大部分的氫能生產(chǎn)企業(yè)都未裝備CCUS（碳捕集、利用與封存），換言之全球使用的大部分氫能都不是低碳?xì)?，這部分氫能的使用無益于解決氣候變化問題。2021年，全球低碳?xì)洚a(chǎn)能不足100萬噸，且大部分低碳?xì)鋪碜杂谘b備了CCUS的化石燃料制氫。不過，由于近兩年全球低碳?xì)漤椖繑?shù)量迅速增加，潛在的低碳?xì)洚a(chǎn)能將得到進(jìn)一步釋放。
如果目前籌備中所有低碳?xì)漤椖烤芡懂a(chǎn)，那么到2030年，全球低碳?xì)洚a(chǎn)能將為每年1600萬~2400萬噸，其中，900萬~1400萬噸低碳?xì)洚a(chǎn)能將來自電解水制氫，700萬~1000萬噸低碳?xì)洚a(chǎn)能將來自裝備了CCUS的化石燃料制氫。如果目前所有計劃中的電解水制氫項目都能投產(chǎn)，那么到2030年，全球電解水制氫項目總裝機(jī)容量將達(dá)134~240吉瓦。這一下限相當(dāng)于目前德國全國的可再生能源裝機(jī)容量，上限則相當(dāng)于目前整個拉美地區(qū)的可再生能源裝機(jī)容量。然而，要兌現(xiàn)各國政府已作出的應(yīng)對氣候變化承諾，到2030年，全球低碳?xì)淠戤a(chǎn)能應(yīng)達(dá)到3400萬噸，而要實現(xiàn)2050年的凈零排放目標(biāo)，全球低碳?xì)淠戤a(chǎn)能則應(yīng)達(dá)到1億噸。
目前，不少低碳?xì)漤椖恳堰M(jìn)入深入規(guī)劃階段，但只有約4%的低碳?xì)漤椖恳淹度虢ㄔO(shè)或進(jìn)入最終投資決定（FID）階段?；I備中的低碳?xì)漤椖窟M(jìn)展緩慢的主要原因包括：氫能需求不確定、氫能產(chǎn)業(yè)缺乏監(jiān)管支持，以及將氫能交付終端用戶的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善等。
電解水技術(shù)成為拓展氫能供應(yīng)鏈的關(guān)鍵
低碳?xì)涞纳a(chǎn)離不開使用低碳電力的電解水制氫技術(shù)。目前，全球電解槽年產(chǎn)能近8吉瓦，2030年全球電解槽年產(chǎn)能有望超過60吉瓦。這足以滿足目前各國政府部署電解水制氫的目標(biāo)，但具體實施情況還要看政府目標(biāo)能否轉(zhuǎn)化為實際的項目及籌備中項目的實際進(jìn)展情況。盡管未來幾年，籌備的電解水制氫項目會越來越多，但項目早期就需要跟進(jìn)支持，以推動其進(jìn)入FID階段并不斷深入。
分析認(rèn)為，按照目前的化石能源價格，低碳?xì)湓谠S多地區(qū)已可以同使用化石燃料生產(chǎn)的氫能相競爭，這在可再生資源稟賦較好且化石燃料進(jìn)口依賴度較高的地區(qū)尤其明顯。當(dāng)然，未來幾年全球電解水制氫發(fā)展情況還有待觀察。
如果目前計劃中的電解水制氫項目都能順利投產(chǎn)，且規(guī)劃中的產(chǎn)能擴(kuò)建項目也能持續(xù)跟進(jìn)，那么到2030年，電解水制氫的成本有望比目前的水平下降約70%。同時，可再生能源發(fā)電成本的降低，將使基于可再生能源發(fā)電的電解水制氫成本降為每公斤1.3~4.5美元，相當(dāng)于每兆瓦時39~135美元。可再生電力供應(yīng)較好的地區(qū)氫能生產(chǎn)成本也較低，這些地區(qū)的電解水制氫與未裝備CCUS的化石燃料制氫相比已具有結(jié)構(gòu)性競爭優(yōu)勢。
