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本文來自公眾號:財經十一人(ID:caijingEleven),作者:Felix Heilmann(環境智庫E3G研究員) 剛剛過去的兩個月,德國和歐盟前后腳推出了氫能戰略,并且后者有著清晰的前者烙印。 6月10日,德國政府正式推出國家氫能戰略,明確了利用可再生能源制造氫氣(業內稱為綠氫)是未來發展重點,德國的目標是2030年前將電解綠氫產能提高至5GW,2040年達到10GW。 在差不多同時公布的經濟復蘇計劃中,德國政府決定至少投入90億歐元發展氫能。 在德國的積極推動下,歐盟委員會在7月8日推出了歐盟層面的氫能戰略。歐盟戰略同樣把綠氫作為未來發展的重點,并設定目標要在2030年前讓歐盟境內的電解綠氫產能達到40GW。 受到技術和成本的限制,目前的氫能市場規模有限,但因為氫氣燃燒只產生水,沒有任何污染物,隨著各國對減少污染、優化能源結構的日益重視, 氫能的未來被寄予厚望。國際能源署在去年發布的一份報告里指出:“氫能正迎來前所未有的政治和商業發展機遇。” 目前,德國生產的氫能約占全球總量的20%,跟日本、韓國一樣,是帶動氫能市場發展的主要國家。 在德國之前,日本和韓國已經公布了各自的氫能發展戰略。德國戰略獨樹一幟,明確將綠氫作為發展重點,清晰地展現了德國想成為全球綠色氫能技術領導者的決心。不過,德國戰略對氫能的未來是一種謹慎樂觀的態度,認為氫能是稀有資源的屬性不會改變,氫能并不能成為所有產業的能源解決方案,而應主要用于船運、航空、重型貨物運輸和部分工業領域。 德國氫能戰略的推出,將對全球氫能市場產生巨大影響,也將推動全球綠色氫能技術的發展。德國氫能戰略制定過程中的爭議及最終決定背后的戰略思考,對其他國家也有一定的參考意義。 一、“綠氫”與“藍氫”之爭 在德國氫能戰略的制定過程中,一大爭論是圍繞“綠氫”和“藍氫”展開的。“藍氫”是通過天然氣等化石能源制取,并通過碳捕捉與貯存技術來中和制氫過程中產生的二氧化碳。“綠氫”是通過光伏、風電等可再生能源電解水來制氫。 德國氫能戰略的起草部門是德國經濟事務與能源部。由于來自天然氣企業和部分行業的壓力,該部起初希望給予藍氫和綠氫同等關注,但綠氫與藍氫之間的博弈最終以綠氫勝出告終,德國政府推出的氫能戰略明確指出:只有綠氫是符合可持續發展要求的,要優先發展。
環境價值是綠氫最終獲得政策制定者青睞的一個主要原因。藍氫的制取過程和天然氣原料運送過程中會有甲烷逃逸,所以生產過程并非零碳排放,而“綠氫”的制取過程可以做到真正的零碳排放。德國政府已經承諾:到2030年,碳排放要較1990年減少55%以上;2050年,要實現碳中和,即當年新增的碳排放和減少的碳排放持平。 從減碳角度看,綠氫的優勢顯而易見,德國環境部也一直強調綠氫的減排效應,一直推動確定優先發展綠氫這一政治共識。 不過,在綠氫和藍氫之間做選擇,環境價值只是一個考慮因素。對德國來說,能源安全也是重點發展綠氫的關鍵考慮因素。發展藍氫,更適合天然氣生產和出口國,而德國90%的天然氣依賴進口,并且進口天然氣的一半以上來自俄羅斯,加大在藍氫上的投入很可能進一步加深對俄羅斯天然氣的依賴。而綠氫可以直接在國內生產,或從可再生電力資源豐富的地區進口。 除了能源安全的考慮,發展綠氫也能為德國國內創造出更高的的附加價值。優先綠氫的決定能推動德國在電解技術上的研發和貿易,推動電解設施和可再生電力設施的建設。此外,綠氫的技術創新和成本下降空間也更加可觀,大規模電解是一個充滿潛力的新興研究領域,而藍氫制造的技術相對成熟,提升空間相對較小。 為了促使政治共識的達成,這份戰略并未完全排除藍氫。雖然藍氫產業不會直接獲得政府支持,但在向綠氫轉型的過程中,藍氫仍有一定的發展空間。德國的戰略也為氫能在熱力和汽車行業的應用保留了可能性,雖然這兩個行業可以通過電氣化實現碳中和。 二、氫能是稀有資源 戰略達成過程中的另一個爭論重點是電解能力的發展目標。德國的教育研究部希望在2030年前,德國的電解制氫能力達到10GW;而經濟事務與能源部擔心德國的可再生能源發電能力無法滿足這樣的高目標,因此希望將2030年電解能力的發展目標設為在5GW。最終,經濟部的意見占了上風。 雖然氫能戰略最終選擇了相對保守的目標,但德國兩大政黨在這一議題上的共識也意味著了這個目標是可靠的,能夠產生扎實有效的長期影響。電解能力的目標也將為德國可再生電力的擴張帶來新動力,政府近期很可能設定更高的離岸風電發展目標,并放寬了對光伏裝機增長的限制。 德國氫能戰略的確定,對最大化氫能的經濟和政治效益非常關鍵。德國期待以此撬動國內經濟多元化,創造更高經濟附加值,并在創新零排放技術上獲得潛在的市場領導力。另一方面,德國發展綠氫的前景依然存在待解決難題。最重要的問題是,氫能的產能遠遠不能滿足德國的能源需求——2030年的綠氫產能目標是5GW/年,但需求可能高達每年110GW。 德國氫能戰略已經認識到未來的供需差距,特別強調氫能是一種稀有資源,它并不能成為所有產業的能源解決方案,氫能需要得到價值最大化的利用,只應用于那些無法通過其他技術實現碳中和的產業或生產過程。 這份氫能戰略還提出,政府應通過政策制定推動提高整體的能源利用效率,從而控制對氫能的總需求。經濟社會的電氣化程度應繼續提高,比如推動電動汽車發展、推廣利用電力為家庭供暖,從而減少低碳綠色轉型的總體成本。
管理咨詢公司波士頓咨詢(BCG)的分析也認為,政府“必須避免在低碳氫能技術很難形成成本優勢的領域應用氫能”。今年6月,包括德國在內的歐洲11個國家發表了聯合聲明,強調應將能源效率擺在第一位,并在所有行業直接提升電氣化程度。這些觀點已經開始影響商業決策,德國汽車制造企業梅賽德斯近期停止對氫能汽車的研發就是一個例子。 德國對氫能主要利用領域的戰略思考,對中國也有參考價值。中國的氫能產業正在起步中,目前有大量的資金和研發人員投入到氫燃料電池汽車領域。但是,氫燃料電池汽車和電動汽車及傳統汽車的成本差異仍然十分明顯,并且中國目前加氫站數量很少,氫能汽車在可預見的未來或許都不具備經濟競爭力。 在發展氫能的路徑選擇上,中國大可不必追隨重視氫能汽車的日本,而是可以參考德國的思路,加強氫能在船運、航空、重型貨物運輸等領域的應用。 三、德國能否引領全球綠氫市場 由于德國很大程度上將依賴進口綠氫,供需差距將促使德國將目光投向全球綠氫市場,而建立全球市場的第一步是發展起歐盟市場。 歐盟的氫能戰略同樣把“綠氫”作為發展的重點,但提出在中短期內,仍需要“藍氫”來推動形成氫能市場。歐盟委員會7月8日發布的歐盟氫能戰略劃定了三大階段并設定了階段性目標:
歐盟委員會還宣布成立“清潔氫能聯盟”(Clean Hydrogen Alliance),旨在讓歐盟成為全球氫能市場的領導者。 對德國和歐盟來說,制定氫能戰略有雙重考慮:一方面為了推動產業發展,另一方面是為減少經濟活動的碳排放尋求新方案。德國發布氫能戰略時,經濟部長阿爾特·邁爾特別提到這一戰略對全球的意義:“只有建立起全球綠氫市場,我們才能實現巴黎氣候協定目標。” 若想借綠氫推動全球氣候行動,德國、歐盟及其他成員國就應當從當下這個促進化石能源貿易的外交體系中走出來,一邊支持化石能源出口國向非化石能源體系轉型,一邊與出口綠氫等清潔能源的國家建立新聯系。 可以想見,歐盟的能源外交將經歷轉型,變得更加積極主動。毫無疑問,國際范圍內仍有許多重要的能源政策需要完善,比如,需要更全面的規則來管理油氣生產和利用過程中的甲烷泄漏;全球綠氫市場的發展也要求各國在產品質量和可持續標準上達成一定共識。中國是天然氣進口大國,也正在發展成為氫能大國,在未來幾年里,中國和歐盟之間將有大量的合作機會,一起完善與綠氫發展相關的國際規則和標準。 從7月起,德國接任了為期半年的歐盟理事會輪值主席國,德國建立全球綠氫市場的理想能否實現,也取決于其能否借用主席國的身份進一步推動歐盟層面的能源外交。 |
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