彭博新能源財經(BNEF)近日發(fā)布研究報告指出,到2050年,預計可再生能源制氫成本將低于目前的化石能源制氫成本,大規(guī)模氫能利用將成為現(xiàn)實。但從目前情況看,氫能發(fā)展前景仍有不確定性,成本、技術和政策成為左右產業(yè)發(fā)展的三大因素。
成本下降是第一競爭力
BNEF十分看好氫能的發(fā)展,其在《氫能經濟展望》(以下簡稱“《展望》”)報告中指出,作為一種清潔燃料,氫氣可在眾多應用環(huán)節(jié)替代煤、石油和天然氣。隨著全球能源結構轉型成為全球各國共同的目標,市場對氫能產業(yè)發(fā)展的期待可謂意料之中。
據可再生能源新聞網Renewable Energy World估算,一旦制氫成本控制在一定范圍內,氫能利用將有望媲美天然氣。
根據BNEF此前發(fā)布的《可再生能源制氫經濟性》報告,目前,制氫成本仍維持在2.5—6.8美元/千克,預計未來這一數字將明顯下降。
《展望》對未來制氫成本的價格走勢做出了具體預測:在2050年前,全球大部分地區(qū)可再生能源制氫成本將降至0.8—1.6美元/千克,對應的天然氣價格為6—12美元/百萬英熱單位,與巴西、印度、德國等地當前的天然氣價格相比均具有競爭優(yōu)勢。
同時,如果將氫氣存儲和管道基礎設施的成本也考慮在內,到2030年,中國、印度和西歐地區(qū)的可再生制氫用戶側成本可以降至2美元/千克(相當于15美元/百萬英熱單位),到2050年將進一步降至1美元/千克(相當于7.4美元/百萬英熱單位)。
Renewable Energy World認為,這意味著在不遠的將來,阻礙目前制氫產業(yè)發(fā)展的成本問題將解決。此外,氫能的各應用場景的成熟度也將不斷提高。除了發(fā)電側的應用外,還可以為水泥、化工等產業(yè)供熱供能、為船舶、汽車提供燃料。隨著氫能產業(yè)相關基礎設施的發(fā)展,未來氫能利用形式還將繼續(xù)擴展。
可再生能源制氫是必要途徑
《展望》指出,氫氣作為一種清潔燃料,最有望推動清潔經濟發(fā)展。為了實現(xiàn)全球整體環(huán)境的積極效益,氫氣的生產必須源自清潔的途徑,而非通過當前主流的制氫方法,即未采取減排手段的化石燃料制氫。這使得可再生能源制氫成為目前可行性最高的途徑。
此前,電氣工程師學會(IEEE)也曾公開表示,氫氣“低碳”與否取決于其生產過程,盡管氫氣本身用作燃料不會產生碳排放,但當下絕大部分氫氣都來自于化石能源制氫,最終也會導致一定的碳排放。因此,可再生能源制氫才能夠帶來“低碳化”經濟。
《展望》首席作者Kobad Bhavnagri介紹:“我們可以通過風力發(fā)電和太陽能發(fā)電等方式以很低的成本價格生產氫氣,生產的氫氣可以在地下儲存數月,需要的時候則通過管道將氫氣輸送到各種應用場景,比如為船舶提供動力或者冶煉鋼鐵?!?
目前,可再生能源制氫普遍的技術方法是電解水。根據《展望》的數據,在過去五年中,電解槽的成本下降了40%。如果電解槽的部署規(guī)模進一步擴大,成本還將繼續(xù)下降。一旦實現(xiàn)規(guī)?;稍偕茉粗茪?,氫氣的用途將更加廣泛。
BNEF認為,“綠氫”成本與當地可再生能源成本息息相關,只有可再生能源成本維持低位,才能保障“綠氫”大規(guī)模推廣。從全球范圍來看,可再生能源發(fā)展較為成熟的地區(qū)將率先迎來可再生能源制氫成本的降低,比如歐美地區(qū)和中國等。
政策支持至關重要
在Kobad Bhavnagri看來,可再生能源為零碳電力鋪平了道路,但要實現(xiàn)全面凈零排放,就需要在零碳電力的基礎上,擁有零碳燃料,這是氫能存在的意義。然而,目前除了上述提及的成本過高、可再生能源制氫技術仍需突破外,政策的缺失同樣阻礙了氫能產業(yè)的發(fā)展。
《展望》指出,由于政策缺位,行業(yè)投資不足,氫能產業(yè)發(fā)展空間得不到支撐。盡管制氫成本在逐漸降低,但氫氣仍然是價格較高的燃料,市場不會主動改用氫氣,除非在凈零排放目標等政策的壓力下。
根據《展望》預測,氫氣若想達到天然氣現(xiàn)在的普及程度,需要一個規(guī)模宏大、產業(yè)協(xié)調性高的基礎設施改造和新建計劃。例如,若希望氫氣達到與天然氣同等的供應安全水平,儲氫基礎設施需要在2050年前新增三至四倍,總投資高達6370億美元。
在此背景下,政策對于氫能的普及至關重要?!墩雇氛J為,目前,可再生能源制氫的產業(yè)規(guī)模極小、成本很高。雖然未來降本潛力極大,但前提是要擴大氫氣的應用規(guī)模,并建設相應的基礎設施網絡。這就需要各國政府的支持,以及各政府部門間的相輔相成的協(xié)調政策。比如,為社會資本提供一個明確的投資框架,未來十年為氫能產業(yè)需提供1500億美元的補貼等。
“這聽起來似乎困難重重,但實際上并非遙不可及。畢竟目前全球各國每年給予化石燃料產業(yè)的補貼是我們預估補貼金額的兩倍以上?!盞obad Bhavnagri說。