全球能源危機加速氫能發展

 

 

 

全球能源危機進一步凸顯出能源政策的重要性。能源政策必須為能源安全和實現氣候變化目標提供保障。發展氫能有助于降低化石燃料依賴，一方面可以用氫能替代終端應用領域使用的化石燃料，另一方面氫能生產也可從化石燃料制氫轉向可再生能源制氫。國際氫能市場的發展則能促進能源供應多樣化，有助于能源進口國保障本國能源安全。

 

在各國政府采取有力措施兌現氣候承諾的情況下，到2030年，發展氫能有望減少140億立方米/年的天然氣用量、2000萬噸/年的煤炭用量和36萬桶/日的石油用量，這超過了目前哥倫比亞全國的化石燃料供應量。

 

 

為推動氫能產業快速發展，未來10年應當大規模推廣氫能技術并加速技術創新。

 

2021年，關鍵氫能技術得到大規模推廣。去年，電解水制氫新增裝機容量超過200兆瓦，打破了2020年的新增裝機容量紀錄，同時比2020年的新增裝機容量增加了3倍多。如果計劃中的所有電解水制氫項目均能投產，那么到2030年，全球電解水制氫裝機容量將達134——240吉瓦。根據IEA去年發布的《2021年全球氫能回顧》報告，2030年電解水制氫裝機容量預計僅為54——91吉瓦，今年的預測數據較去年大幅增加。然而，目前只有約9吉瓦的電解水制氫項目進入了最終投資決定（FID）階段。電解水制氫需求增長前景看好，推動了全球電解水裝置產能增長，目前全球年產能已達到8吉瓦，到2025年，產能有望達到50吉瓦。

 

氫燃料電池汽車（FCEV）是正在迅速發展的氫能應用新領域。截至2021年底，全球氫燃料電池汽車保有量約5萬臺，2020年這一數字為3.3萬臺。自2014年投入商用以來，2021年是氫燃料電池汽車保有量最高的一年。氫燃料電池汽車以乘用車為主，但也有一些氫燃料電池卡車示范項目。2021年，中國在氫燃料電池卡車領域持續發力，部署了近800臺氫燃料電池重卡。

 

也有一些氫能應用領域發展相對遲緩，如與CCUS技術相關的氫能生產。2021年，全球裝備了CCUS的化石燃料制氫年產能僅為60萬噸，捕集二氧化碳約1000萬噸。這與2020年的產能和碳捕集量基本相當，因為沒有新項目投產。2022年，全球將有一些裝備了CCUS的化石燃料制氫項目投產。如果計劃中的化石燃料制氫項目均能投產，到2030年，每年可捕集約8000萬噸二氧化碳。

 

還有一些關鍵的氫能技術尚未投入商用，如利用氫能直接還原鐵（DRI）生產技術、氨燃料動力船和航空合成燃料等。不過，隨著示范項目數量不斷增加，一些項目有望提前實現商用。DRI示范項目啟動運營一年后，一些商業級DRI工廠已獲官宣，這些項目主要位于歐洲。氫能在不同領域的應用潛力有望進一步加強，特別是工業和運輸領域應用潛力巨大。

 

 

除科技進展外，過去一年來氫能政策領域的進展也頗引人關注。各國不斷出臺新政策提振氫能需求，鼓勵優先使用氫能，修訂氫能產業發展戰略目標。目前，低碳氫相關國際標準正在制定，國際標準化組織（ISO）計劃于2023年底推出相關技術規范草案。此外，一些國家也開始制訂低碳氫認證計劃并完善監管措施。

 

國際氫能貿易已邁出第一步。2022年初，首艘液化氫運輸船完成首航。一些以氨作為載體的低碳氫出口大型項目已經宣布，氨既可直接作為燃料，又可轉化為氫燃料。歐盟宣布了REPowerEU計劃，2030年前低碳氫進口量將達到1000萬噸。