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國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)和世界經(jīng)濟(jì)論壇在COP26上公布了一份具有里程碑意義的報(bào)告，其中列出了38項(xiàng)“可行措施”，將有助于降低歐洲可再生氫氣的成本，并支撐一個(gè)值得信賴的國(guó)際市場(chǎng)。可能有超過(guò)250兆瓦的綠色氫項(xiàng)目在全球管道,,一個(gè)看似無(wú)盡的公告使用大量零排放的碳排放的氣體從卡車和加熱到鋼鐵和航空,但簡(jiǎn)單的事實(shí)是,今天可再生H2幾乎不存在。
根據(jù)分析機(jī)構(gòu)Aurora Energy Research的數(shù)據(jù)，目前全球僅部署了200兆瓦的電解水機(jī)——一種利用電力將水分子分解為氫和氧的機(jī)器——而且并不是所有的電解水機(jī)都使用可再生能源。目前世界上最大的正在運(yùn)行的綠色氫項(xiàng)目，位于加拿大魁北克，只有20兆瓦。
這是因?yàn)榫G色氫目前的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于從未減少的化石燃料中提取的灰色氫，后者占當(dāng)今世界氫需求的95-99%。
成本估計(jì)因天然氣和可再生能源的價(jià)格而異，后者的容量因素有很大的影響(例如，電解槽運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，氫的穩(wěn)定成本越低)。但國(guó)際能源署(International Energy Agency)認(rèn)為，目前綠色氫的成本為每公斤3-8美元，而未減灰氫的成本為每公斤0.50-1.70美元。
一致的觀點(diǎn)是,政府需要補(bǔ)貼綠色氫在短中期內(nèi)使它可負(fù)擔(dān)得起的和創(chuàng)建一個(gè)可行的和可持續(xù)的市場(chǎng)天然氣以類似的方式,如何上網(wǎng)電價(jià)和國(guó)家招標(biāo)已大幅降低風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電的成本在過(guò)去的20年。
事實(shí)上，在上周的COP26會(huì)議上，32個(gè)國(guó)家和歐盟同意共同努力，以確?！暗?030年全球都能獲得負(fù)擔(dān)得起的可再生能源和低碳?xì)洹?，但沒(méi)有具體說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(Irena)、世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)和咨詢公司埃森哲(Accenture)在COP26上公布的一份新文件，這遠(yuǎn)不是一件簡(jiǎn)單的事情，僅歐盟就需要不少于38項(xiàng)政策或“扶持措施”，日本有39項(xiàng)措施。這包括支持機(jī)制、新的市場(chǎng)設(shè)計(jì)、工業(yè)配額、碳邊界調(diào)整稅、碳強(qiáng)度定義、電解槽制造能力目標(biāo)、勞動(dòng)力培訓(xùn)和研發(fā)支持。
使綠色路線圖氫措施報(bào)告,描述自己是一個(gè)決策者的“工具箱”,查看所需的支持措施在歐盟和日本,后來(lái)擴(kuò)展為美國(guó)做同樣的事情,中國(guó)、印度、拉美和中東和北非。
Irena在一份聲明中說(shuō):“快速吸收綠色氫對(duì)航空、國(guó)際航運(yùn)和重工業(yè)等行業(yè)至關(guān)重要，這些行業(yè)的能源密度高，排放很難減少?！薄奥肪€圖顯示了需要實(shí)施的扶持措施，以促進(jìn)全球綠色氫經(jīng)濟(jì)?！?/span>
這份初步文件列出了10個(gè)目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)都有3至5項(xiàng)使能措施(列為“a”至“e”)- -其中一些已詳細(xì)討論，其他的只有一行文本。
對(duì)歐盟和日本的政策建議非常相似，但就本文的目的而言，Recharge將重點(diǎn)關(guān)注歐洲的建議，然后簡(jiǎn)要分析日本的具體扶持措施。
支持措施
1a:確保附加規(guī)則，同時(shí)支持增加可再生能源部署。這是為了確保綠色氫生產(chǎn)不會(huì)“取代可再生電力的更有效使用”，也不會(huì)獲得為這類用途設(shè)立的任何“額外支付”，如上網(wǎng)電價(jià)。然而，這確實(shí)為使用過(guò)量的可再生能源(即由于電力需求不足而減少的能源)生產(chǎn)氫氣敞開(kāi)了大門，盡管這需要在未來(lái)的認(rèn)證計(jì)劃中進(jìn)行跟蹤。
1b:用專門的支持降低高電價(jià)。這包括確保電解商免除稅費(fèi)，并對(duì)多余的可再生能源征收低稅。
1c:為先行者放寬附加規(guī)則。1a的“部分例外”沒(méi)有明確定義，但需要評(píng)估“過(guò)渡性措施”。它提出了兩個(gè)例子，第一個(gè)是在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)平均出多余的可再生能源，這樣操作者就可以在優(yōu)化電解槽操作的時(shí)候，而不是僅僅利用它。第二種方法是在招標(biāo)中將綠色氫氣生產(chǎn)與可再生能源生產(chǎn)放在一起，以緩解潛在的電網(wǎng)限制——也就是說(shuō)，將原本只能用于電解槽的風(fēng)能或太陽(yáng)能轉(zhuǎn)向發(fā)電。
1 d。通過(guò)專門的支持(如贈(zèng)款和貸款)降低電解槽的投資成本。
2a:打造氫融資一站式平臺(tái)。這是一項(xiàng)將項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商、私人融資、開(kāi)發(fā)融資和政府支持集中在一起的倡議，以加快最終投資決策(fid)。
它包括建立一個(gè)論壇，將融資方和決策者聯(lián)系起來(lái)，“就阻止氫項(xiàng)目的FID發(fā)展的原因分享觀點(diǎn)”，并為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和文件準(zhǔn)備提供政府資助。
2b:提供財(cái)政激勵(lì)(對(duì)綠色商品實(shí)行稅級(jí)差異化和減稅)。換句話說(shuō)，對(duì)使用綠色氫生產(chǎn)的產(chǎn)品(如化肥或鋼鐵)的消費(fèi)者和企業(yè)降低稅率或減稅。這將有助于克服使用更昂貴的H2形式所帶來(lái)的額外費(fèi)用。
2 c。實(shí)施差價(jià)碳合約。這些合同在文件中被定義為“通過(guò)支付碳市場(chǎng)價(jià)格和商定執(zhí)行價(jià)格之間的差額，確定氫消費(fèi)者的成本”。
換句話說(shuō)，政府將為避免二氧化碳排放向終端用戶支付擔(dān)保金額。這將包括不支付歐盟排放交易系統(tǒng)(ETS)下的碳價(jià)格所帶來(lái)的節(jié)省，以及為達(dá)到CCfD中商定的“執(zhí)行價(jià)格”而提供的追加補(bǔ)貼。這里的關(guān)鍵行動(dòng)是確定誰(shuí)應(yīng)該從這種安排中受益，首先是實(shí)施試點(diǎn)計(jì)劃。
CCfD和一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)被納入歐盟委員會(huì)于2020年7月公布的氫戰(zhàn)略，該戰(zhàn)略仍在等待成員國(guó)的最終批準(zhǔn)。
2 d。在綠色產(chǎn)品中引入生態(tài)標(biāo)簽，包括氫生產(chǎn)路線。
2 e。逐步取消歐盟排放交易系統(tǒng)(ETS)對(duì)灰氫的免費(fèi)補(bǔ)貼，并將收入用于綠色氫氣。
3a:確定高價(jià)值/高效率的應(yīng)用，并根據(jù)最終用途部門確定符合凈零的目標(biāo)。這份文件并沒(méi)有提供關(guān)于這一“可行措施”的更多信息，但這可能會(huì)排除使用氫來(lái)加熱和燃料電池汽車，對(duì)這些汽車來(lái)說(shuō)，直接使用電力通常被認(rèn)為是一種更有效、更快的脫碳途徑。
3 b。通過(guò)促進(jìn)區(qū)域和部門目標(biāo)來(lái)鼓勵(lì)氫山谷的發(fā)展。這個(gè)術(shù)語(yǔ)“氫谷”是工業(yè)集群的同義詞，即生產(chǎn)和消費(fèi)綠色氫氣的地方，以降低可觀的成本和運(yùn)輸氫氣的難度。
3 c。推動(dòng)可持續(xù)的公共采購(gòu)。換句話說(shuō)，政府或公共部門購(gòu)買使用綠色氫氣的產(chǎn)品。
3 d。通過(guò)重大轉(zhuǎn)型政策，加快產(chǎn)業(yè)應(yīng)用燃料轉(zhuǎn)移。這需要引進(jìn)配額或規(guī)定要求某些行業(yè)使用越來(lái)越多的綠色氫——以及貸款、贈(zèng)款或其他資金來(lái)幫助吸收這樣的額外成本,以及認(rèn)證方案,確保了溫室氣體排放強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)下文)。
4 a。通過(guò)協(xié)調(diào)和持續(xù)的知識(shí)交流，確保各成員國(guó)的努力和戰(zhàn)略一致。
4 b。為貿(mào)易設(shè)施設(shè)定雄心勃勃的容量目標(biāo)。這包括港口、船舶、儲(chǔ)藏庫(kù)和可以處理非特定氫氣運(yùn)輸船(可能包括氨、甲醇和甲苯，以及壓縮和液化氫氣)的設(shè)備。這包括定義里程碑，使規(guī)模經(jīng)濟(jì)能夠降低成本;H2進(jìn)出口目標(biāo);與設(shè)備制造商達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)協(xié)議;并參與從試點(diǎn)項(xiàng)目和其他項(xiàng)目進(jìn)口和出口氫氣的全球倡議。
4 c。定義氫交易(包括衍生品)的市場(chǎng)設(shè)計(jì)和操作規(guī)則。
5。在難以削減的部門逐步淘汰化石燃料技術(shù)。這份文件在這里只列舉了兩個(gè)例子:灰色氫氣和煤炭用于鋼鐵生產(chǎn)，但在“正在進(jìn)行的工作和例子”中，它指出英國(guó)計(jì)劃逐步淘汰燃?xì)忮仩t，并禁止新的汽油和柴油汽車。
然而，這不能算作在這些部門使用氫的支持。相反，該報(bào)告呼吁“制定行業(yè)脫碳目標(biāo)草案，采用整體方法(包括能源效率、電氣化和轉(zhuǎn)向氫等低碳燃料)”，并對(duì)競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，制定逐步淘汰化石燃料的國(guó)家路線圖。
5 b。對(duì)氫、綠色產(chǎn)品和“基礎(chǔ)材料”(如綠色化肥和綠色鋼材)實(shí)行配額和強(qiáng)制。這還包括現(xiàn)有的大型氫消費(fèi)者的綠色H2配額(沒(méi)有具體說(shuō)明，但包括氨和化學(xué)品生產(chǎn)商和煉油商)，以及“工業(yè)以外的部門(如航空)”。
后者將是有爭(zhēng)議的，因?yàn)閺捏w積上看，氫的能源密集程度還不足以直接用作航空燃料，盡管這種氣體可以用作所謂的“電子燃料”的關(guān)鍵成分合成煤油噴氣燃料是由綠色氫氣和捕獲的二氧化碳結(jié)合而成，盡管與生物基可持續(xù)航空燃料相比，這種燃料可能昂貴得令人望而卻步。想了解更多關(guān)于航空脫碳的信息，請(qǐng)點(diǎn)擊這里。
5 c。設(shè)計(jì)基于生命周期碳含量的碳邊界調(diào)整機(jī)制，促進(jìn)綠色商品的發(fā)展。這本質(zhì)上意味著對(duì)進(jìn)口商品征收碳稅，以確保歐洲企業(yè)不會(huì)面臨比非歐盟競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更高的二氧化碳排放收費(fèi)。正如Recharge此前報(bào)道的那樣，此類計(jì)劃可能會(huì)引起中國(guó)等出口國(guó)家的憤怒，并可能導(dǎo)致貿(mào)易戰(zhàn)。
該文件沒(méi)有提供以下五項(xiàng)授權(quán)措施的細(xì)節(jié)，這些措施將由歐洲傳輸系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商監(jiān)管機(jī)構(gòu)實(shí)施。
6個(gè)。明確氫氣輸送網(wǎng)絡(luò)的治理。
6 b。根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展情況，建立靈活的規(guī)管架構(gòu)。
6 c。整合氫、電、氣基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)期規(guī)劃。
6 d。指定互操作的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和定義。
6 e。引入能力支付以支持基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)建。
同樣，報(bào)告在這里沒(méi)有提供任何細(xì)節(jié)，除了說(shuō)以下必須得到氫氣工業(yè)本身的同意:
7 a。為生產(chǎn)之外的價(jià)值鏈新部件(運(yùn)輸、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換)定義技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
7 b。定義氫衍生物(如氨，合成燃料)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
7 c。制定新型氫載體的安全標(biāo)準(zhǔn)。這可能是對(duì)液態(tài)有機(jī)氫載體(lohc)的參考，如甲苯，以及未來(lái)的固態(tài)氫載體，如硼氫化鈉。
8 a。為氫生產(chǎn)設(shè)定清晰的碳強(qiáng)度、定義、閾值和界限。確保某批H2是“綠色”是至關(guān)重要的,如果氫部門有任何誠(chéng)信作為脫碳的路線,和這將需要一個(gè)認(rèn)證計(jì)劃的“原產(chǎn)地?fù)?dān)?！敝惺褂每稍偕茉吹碾娏π袠I(yè)。
報(bào)告指出，這將包括定義“可持續(xù)氫的最低標(biāo)準(zhǔn)”，這將為利用CCS從化石燃料中提取的藍(lán)色氫氣，以及使用電網(wǎng)發(fā)電而不是專用可再生能源制造的氫氣打開(kāi)后門。綠色氫組織上周表示，它將引領(lǐng)可再生氫標(biāo)準(zhǔn)的全球發(fā)展。
8 b。確保成員國(guó)、歐盟和歐盟內(nèi)外的出口商對(duì)碳強(qiáng)度使用相同的方法和范圍。這將不可避免地需要與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)和組織，以及出口國(guó)和進(jìn)口國(guó)進(jìn)行合作和接觸。
該文件指出了通過(guò)經(jīng)濟(jì)中的氫和燃料電池國(guó)際伙伴關(guān)系(IPHE)在這方面正在進(jìn)行的努力，該伙伴關(guān)系是21個(gè)成員國(guó)和歐盟委員會(huì)之間的政府間伙伴關(guān)系。ihe上個(gè)月發(fā)布了一份75頁(yè)的“方法論工作文件”，內(nèi)容涉及電解制氫、采用碳捕獲與封存(CCS)的蒸汽甲烷重整、工業(yè)副產(chǎn)品以及采用CCS的煤炭氣化等過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體排放。
8 c。定義氫衍生物(氨)和液氫的碳強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。
8 d。在認(rèn)證過(guò)程中引入環(huán)境外部性(水、土地等)。雖然報(bào)告沒(méi)有提供這方面的細(xì)節(jié)，但人們普遍認(rèn)為重要的是，綠色氫氣生產(chǎn)不使用當(dāng)?shù)鼐用癖緛?lái)需要的水，并且使用土地大規(guī)模生產(chǎn)氫氣不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生負(fù)面影響或侵犯他們的權(quán)利。
9 a。設(shè)定電解槽生產(chǎn)能力目標(biāo)。
9 b。為電解槽組件設(shè)定目標(biāo)以支持供應(yīng)鏈(如膜、電極等)。
9 c。推動(dòng)電解槽生產(chǎn)自動(dòng)化，提高原料效率(如回收)。傳統(tǒng)上，電解液是手工生產(chǎn)的，這使得它們非常昂貴。通過(guò)在大型工廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，這將迅速降低成本——ITM Power和Nel等制造商已經(jīng)在這樣做了。
該報(bào)告還呼吁“為電解槽中使用的關(guān)鍵原材料建立明確的目標(biāo)，并注意聚合物電解質(zhì)膜[PEM]電解槽中的鉑族金屬[在本文中為鉑、銥和釕]”。這些昂貴的稀有金屬被用作催化劑，盡管PEM制造商經(jīng)常表示所需的量非常小，所以它們并不是降低電解槽成本的重大障礙。
9 d。確定關(guān)鍵技能和發(fā)展戰(zhàn)略，以確保合格的勞動(dòng)力的可用性。
10。專注研發(fā)，提高電解槽的技術(shù)性能，包括耐用性、成本和效率。
10 b。擴(kuò)大和分享試點(diǎn)項(xiàng)目，建立與商業(yè)規(guī)模的設(shè)施經(jīng)驗(yàn)。
10 c。通過(guò)價(jià)值鏈的組成部分來(lái)識(shí)別可能的長(zhǎng)期供應(yīng)鏈瓶頸。
報(bào)告還為38項(xiàng)政策措施設(shè)定了從今年年底到2030年的時(shí)間表目標(biāo)。
Irena和世界經(jīng)濟(jì)論壇的報(bào)告還對(duì)日本擴(kuò)大綠色氫市場(chǎng)所需的39項(xiàng)“扶持措施”進(jìn)行了類似的細(xì)節(jié)分析，這些措施與歐洲非常相似。
唯一明顯的區(qū)別在于，由于可再生能源的土地有限，日本幾乎肯定會(huì)成為一個(gè)進(jìn)口國(guó)，而不是綠色氫的生產(chǎn)國(guó)(再加上陡峭的大陸架降低了其建造廉價(jià)固定海底海上風(fēng)力的能力)，由于地理位置偏僻，周邊水域很深，無(wú)法直接進(jìn)口清潔電力。
因此，該文件呼吁日本與其他國(guó)家簽署諒解備忘錄，供應(yīng)綠色氫，制定國(guó)家計(jì)劃，將氫用于季節(jié)性儲(chǔ)存(即，將夏季的太陽(yáng)能儲(chǔ)存為冬季使用的氫)，以及更加注重在卡車和巴士等重型交通工具上使用氫，包括規(guī)劃加氣站和港口。
報(bào)告稱，作為其中的一部分，日本應(yīng)該把更多的研發(fā)重點(diǎn)放在氫氣運(yùn)輸上，利用液化天然氣(LNG)市場(chǎng)的最佳實(shí)踐，同時(shí)降低將氨或lohc轉(zhuǎn)化為純氫的成本。以及能源密集型氫液化(需要冷卻至-259.2°C)的新性能目標(biāo)。
Irena總干事Francesco La Camera表示:“綠色氫需要從目前的小眾角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)在各個(gè)行業(yè)廣泛使用的全球能源載體，這將需要一個(gè)綜合的政策方法。”“我們的扶持措施路線圖將幫助各國(guó)引領(lǐng)全球氫市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)全球凈零目標(biāo)?！?/span>
