随着电气化程度加深,清洁分子(如氢能燃料,采用碳捕获、利用与封存技术的天然气,生物燃料等)可以在更加循环的碳经济中发挥重要作用,使脱碳领域更广、用途更多。《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会坚定了许多国家和公司实现气候中性及净零排放的决心。
石化行业目前是主要的氢能需求大户,而其他行业也正在开展小规模试点,研究论证经济可行性,探索如何削减低碳氢及其运输配送的成本。随着外界不断寄予厚望并加大支持,迫切需要厘清清洁氢的各类潜在驱动因素和商业化机会,从而更好地了解清洁氢能在能源系统及转型中所能发挥的真正潜力。
世界能源理事会提出的“能源以人为本”的议题特别强调,鉴于氢能颠覆性创新的潜力日益增大,各行各业有必要突破传统以供应为中心的能源观点,更多地关注需求方以及消费者的作用。
基于当前氢能需求,对截至2050年的比较评估显示,随着基础设施的发展,2030年前的氢能需求将小幅但稳定地增长。到2050年,根据相关假设,需求值变化很大,在最终能源消耗总量的6%至25%之间波动。
提升氢能在能源系统的比重面临巨大挑战。首先,在大多数应用环境中,低碳氢的成本与其他能源相比并不具有竞争力。不过,有预测认为,随着相关政策出台以及在技术的引导下,氢能应用规模将扩大,最快于2030年,氢能就能具备与其他解决方案相同的成本竞争力。
其次,由于“氢能经济”尚处于萌芽阶段,供需面临“鸡生蛋、蛋生鸡”的问题, 供需两侧都缺乏来自对方足够的支持来建立价值链。
最后,目前各种氢能技术的发展水平参差不齐,导致技术格局复杂,很多发展路径还处于同步探索中,难以全面摒弃某种技术。
各国及地区的氢能战略有明显差异。亚洲及欧洲目前集中于需求侧,而中东和北非则更关注供应侧。
在亚洲,氢以氨的形式用作液体燃料,并为航运和陆运提供运输燃料,广受关注。日本一直在积极建立国际供应链,而韩国则重点关注氢燃料电池汽车等新技术。
相比之下,欧洲更侧重于利用氢能帮助工业和运输业(例如公共汽车和卡车等重型汽车)中难以减排的领域实现脱碳。整个美洲(南美及北美)则在考虑制氢以供本地消费及出口。
那些开展氢能探索的国家,似乎更倾向于直接的公共支持,以增加清洁氢能产量、降低价格并推动其在最终应用领域的使用。在当前的早期阶段,各国都在考虑采取不同的政策手段,通过直接投资价值链上的氢能项目,促进氢能的规模化。监管举措主要集中在“速效方案”上,以简化或明确现有框架,减少项目开发的潜在障碍。当前阶段的监管较松,利于鼓励创新和探索不同的技术。部分国家正积极发展双边合作关系,以促成全球氢能供应链,确保清洁氢能的供应。
有些国家的战略则强调,就业是氢能发展的重要驱动力,既可以通过重新利用现有的碳氢化合物基础设施或捕获碳排放来保障现有的就业,也可以在新氢能经济中创造新的就业机会。除了就业,社会对氢能的认可还有助于其发挥作为清洁分子载体的作用,并在获得社会广泛认知和支持后扩大应用范围。
受环境、经济和政治因素影响,目前各国对氢能潜力的兴趣确实有所不同,有的国家制定了更雄心勃勃、更具约束力的气候目标,探索成本更低廉的可再生能源,致力于技术进步(例如降低成本的电解技术)。
无需质疑,行业内需要推进更多对话,目标是为了更好地了解氢能在以净零为目标的能源系统中的真正潜力,探索各区域内的供求潜力,以及不同的氢能战略和倡议如何能够相互补充,并促进各国相互学习借鉴。
此次普华永道与世界能源理事会、美国电力研究院的合作,旨在帮助大众更好地了解全球氢能在能源领域的发展。后续的工作报告中将围绕以下四个领域,由多方利益相关者参与,就氢能相关的多层次问题进行深度讨论。