
隨著全球主要經(jīng)濟體競相開發(fā)可行的清潔氫氣生產(chǎn)設(shè)施,采用碳捕獲和儲存 (CCS) 技術(shù)可以為這個新興市場提供一個切入點。
對"藍(lán)色"氫氣的批評,基于其與化石燃料的聯(lián)系,可以說忽視了隨著可再生"綠色"氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施和市場建立,它將發(fā)揮的作用。發(fā)展當(dāng)?shù)貧錃馐袌觯⑹紫葥碛斜镜鼗瘹湫枨蟮慕?jīng)濟,對于可持續(xù)生產(chǎn)的氫氣用于為家庭供暖的未來至關(guān)重要:燃料飛機、船舶和卡車;和電網(wǎng)和重工業(yè)。
可再生氫氣日益被視為一個勇敢的能源新世界。氫氣具有令人振奮的全球脫碳潛力:它不僅是世界上最常見的物質(zhì),而且重要的是,它可以燃燒,以產(chǎn)生只有水的能量,而不是碳作為副產(chǎn)品。
不出所料,世界各國已經(jīng)在這個新興產(chǎn)業(yè)中爭奪桿位。2020年12月,英國首相鮑里斯?約翰遜(Boris Johnson)在英國將"清潔"氫氣列為他10點"綠色工業(yè)革命"的第二點,并確認(rèn)英國打算成為清潔、低碳?xì)渖a(chǎn)和使用領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。
發(fā)展當(dāng)?shù)貧錃馐袌觯⑹紫葥碛斜镜鼗瘹湫枨蟮慕?jīng)濟,對于可持續(xù)生產(chǎn)的氫氣的未來至關(guān)重要
其他國家也表達(dá)了類似的雄心壯志。澳大利亞于2019年底發(fā)布了國家氫氣戰(zhàn)略,以期到2030年成為世界領(lǐng)先的氫氣出口國,并已與德國簽署了一項聯(lián)合氫氣計劃。在美國,拜登政府宣布了到2030年將溫室氣體排放量減少50-52%的目標(biāo),氫氣可能在這方面扮演著很大的角色。歐盟發(fā)布了自己的氫氣戰(zhàn)略,要求加速采用綠色氫氣,以實現(xiàn)歐盟到2050年實現(xiàn)凈零排放的目標(biāo),而阿聯(lián)酋等主要原油生產(chǎn)國同樣希望將氫氣發(fā)展成為后石油世界的專家產(chǎn)業(yè)。
機會
氫氣的生產(chǎn)并不新鮮。"棕色"和"灰色"氫氣已經(jīng)通過碳密集型工藝(如煤氣化)在工業(yè)質(zhì)量上產(chǎn)生。根據(jù)氣候變化委員會的數(shù)據(jù),英國每年已經(jīng)生產(chǎn)大約27TWh的灰氫。
毫無疑問,長期氫的未來正朝著綠色或可再生氫的方向發(fā)展。這是利用太陽能和風(fēng)能等可再生能源通過水電解產(chǎn)生的氫氣。這個過程是碳中和的,首先撇開開發(fā)這些設(shè)施所需的碳不談。氫氣中捕獲的能量可以儲存在燃料電池中,用于汽車供電或引入氣網(wǎng)供加熱和烹飪使用。這種清潔的足跡使綠色氫氣成為滿足世界長期能源需求的一個有吸引力的命題。
然而,圍繞綠色氫氣的科學(xué)仍在發(fā)展,與棕色和灰色的等價物相比,生產(chǎn)成本仍然很高,更不用說化石燃料了。
縮小差距
與灰色和棕色的氫氣一樣,藍(lán)色氫氣是通過依賴化石燃料的工藝產(chǎn)生的。然而,碳排放不是排放二氧化碳,而是使用CCS技術(shù)被困在地下或海底。這意味著,藍(lán)色氫氣受益于現(xiàn)有棕色和灰色生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟,同時保持相對溫和的碳足跡。
對其生產(chǎn)的批評集中在它對煤炭和天然氣的依賴上,以及CCS是否捕獲了足夠的排放。可以說,這種批評忽視了藍(lán)氫在未來幾十年中在氫工業(yè)發(fā)展中將發(fā)揮的作用。要使氫氣市場真正迅速擴大規(guī)模,開發(fā)當(dāng)?shù)氐臍錃馐袌龊蛽碛写嬖诰植繗錃庑枨蟮慕?jīng)濟至關(guān)重要。目前,這一點尤為重要,因為全球氫氣交易市場需要一段時間才能成熟。
根據(jù)國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)2020年12月的一份報告,目前綠色氫氣的價格是藍(lán)氫的2到3倍。此外,彭博社NEF估計,到2050年,全球生產(chǎn)和儲存投資將達(dá)11萬億美元左右,而綠色氫氣需要比現(xiàn)在世界更多的電力來滿足全球四分之一的能源需求。
雖然多年來可再生能源的生產(chǎn)成本大幅下降,電解技術(shù)創(chuàng)新也在不斷推進(jìn),但再生氫可能要過幾年才能被視為獨立的能源解決方案。在此期間,穩(wěn)定和具有成本效益的藍(lán)氫供應(yīng)將允許發(fā)展新的氫基工業(yè)和吸收機會,如氫動力汽車:創(chuàng)造可持續(xù)生產(chǎn)的氫氣的需求最終將能夠填補。藍(lán)氫在一般CCS技術(shù)開發(fā)中也起著一些作用。
脫碳不是一場全有或全無的游戲,對于世界來說,要以速度和規(guī)模脫碳,就必須采用這種臨時措施和危害最小化技術(shù)——即使這些措施可能不是碳中和的真正理想。事實上,國際能源機構(gòu)曾表示,如果不使用CCS,實現(xiàn)凈零將"幾乎不可能"。澳大利亞和英國也認(rèn)識到這一點:兩國最近簽署了一項協(xié)議,建立包括CCS在內(nèi)的低排放技術(shù)研發(fā)伙伴關(guān)系:他們的個人戰(zhàn)略將低碳和碳捕獲技術(shù)作為減少排放的主要手段。
石油和天然氣行業(yè)正日益看到氫氣投資的長期利益,特別是替代收入來源的潛力。主要企業(yè)已經(jīng)在現(xiàn)有的管道和氫氣進(jìn)口終端進(jìn)行大規(guī)模投資。與小型可再生氫生產(chǎn)商相比,這些企業(yè)很有可能是這些企業(yè),它們將開創(chuàng)氫氣未來的巨大潛力。
通過創(chuàng)建必要的供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施和開拓新的起飛機會,藍(lán)氫可以為綠色氫氣的出現(xiàn)創(chuàng)造基礎(chǔ),因為價格下降和技術(shù)改進(jìn)。僅僅把它看作是一個"偽裝的污染者"將是一個錯誤。
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