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綠方占據(jù)上風(fēng)!氫氣內(nèi)戰(zhàn)的贏家即將揭曉

2022-04-06 來源:新能源網(wǎng) 瀏覽數(shù):639

氫的內(nèi)戰(zhàn)正接近尾聲。該元素被粉絲視為應(yīng)對氣候變化的缺失環(huán)節(jié),他們主張要么使用其“藍(lán)色”變體,由天然氣制成,大部分碳被捕獲和去除;要么使用其“綠色”變體,使用可再生電力制成。

 氫的內(nèi)戰(zhàn)正接近尾聲。該元素被粉絲視為應(yīng)對氣候變化的缺失環(huán)節(jié),他們主張要么使用其“藍(lán)色”變體,由天然氣制成,大部分碳被捕獲和去除;要么使用其“綠色”變體,使用可再生電力制成。
 
現(xiàn)實(shí)世界中,烏克蘭的一場戰(zhàn)爭讓綠色陣營取得了決定性的領(lǐng)先。
 
氫能的令人興奮之處在于它能夠使重工業(yè)脫碳,而重工業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)中最難減排的領(lǐng)域之一。當(dāng)沒有風(fēng)能和太陽能的時候,它也是一個方便的能源儲存處。然而,目前,全球每年生產(chǎn)的9000萬噸氫中只有10%是低碳的,無論是藍(lán)色的還是綠色的。
 
剩下的90%是“灰色”氫,主要用于煉油和化肥生產(chǎn)。它的制造占全球每年二氧化碳排放量的2%以上。
 
根據(jù)世界氫理事會的說法,目前的挑戰(zhàn)是,到2050年,將氫氣的總產(chǎn)量提高到每年6.5億噸以上,并且,其中絕大多數(shù)是低碳的綠色或藍(lán)色品種。
 
從這個角度來看,癡迷于藍(lán)色或綠色看起來很奇怪。但這并沒有阻止它的發(fā)生。直到去年秋天,石油行業(yè)支持下的“藍(lán)方”還在吹噓每公斤成本低于3歐元的潛力,因?yàn)槟菚r天然氣每兆瓦時(MWh)的價格不到20歐元。
 
而“綠方”的單位成本通常至少為每公斤4歐元。彼時,美國康奈爾大學(xué)(Cornell University)的科學(xué)家們發(fā)表了一篇研究論文,對藍(lán)色氫的潛在污染進(jìn)行了反擊。
 
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各種顏色氫氣的增長曲線圖(圖片來自IEA)
 
在11月的COP26氣候談判之前,英國政府在其氫戰(zhàn)略外交上支持這兩種色調(diào),結(jié)果導(dǎo)致英國氫工業(yè)協(xié)會親綠的老板辭職以示抗議。
 
然而,早在2月24日俄烏沖突爆發(fā)并危及歐洲天然氣供應(yīng)之前,藍(lán)色一方就開始衰落了。從去年夏天開始,天然氣價格上漲了5倍,每兆瓦時超過了100歐元。
 
這從根本上改變了相對動態(tài)成本。第三方研究公司桑福德·伯恩斯坦(Sanford Bernstein)估計(jì),當(dāng)天然氣的價格為每兆瓦時80歐元時,灰色氫的價格為每公斤5歐元,增加了額外碳捕獲的藍(lán)色氫的價格超過每公斤6歐元。而基于本月因戰(zhàn)爭而達(dá)到的峰值,這兩種氫氣的價格都超過了每公斤10歐元。
 
碳成本也是一個物質(zhì)因素。每1kg的氫氣產(chǎn)生9kg的二氧化碳。在烏克蘭戰(zhàn)爭前,每噸碳的價格約為90歐元,這相當(dāng)于每公斤灰色氫幾乎多出1歐元成本,而藍(lán)色氫在這方面的成本雖小,但也是實(shí)實(shí)在在存在的。這一支出將隨著碳價格的上漲而上升。
 
據(jù)ITM Power首席執(zhí)行官格雷厄姆•庫利(Graham Cooley)稱,這場沖突揭示了藍(lán)色氫更深層的問題。ITM Power是一家市值28億美元的公司,生產(chǎn)電解設(shè)備,其股價自烏克蘭戰(zhàn)爭爆發(fā)以來上漲了近50%。
 
除了價格的劇烈波動之外,藍(lán)色氫的主要輸入——天然氣——如果短缺導(dǎo)致配給減少,甚至可能無法獲得。相反,綠色氫氣的主要投入——可再生電力——是由天氣而不是地緣政治驅(qū)動的,成本由長期固定價格的風(fēng)能和太陽能承購協(xié)議決定。
 
你可能會想到庫利會這么說——去年,他在英格蘭北部的謝菲爾德開設(shè)了一家嶄新的電解廠。但是政府現(xiàn)在更傾向于以綠色而不是藍(lán)色為目標(biāo)。歐盟最近將其2030年綠色氫目標(biāo)翻了四倍,達(dá)到2000萬噸,并將電解槽產(chǎn)能計(jì)劃從80GW提高到200GW。
 
然而,綠色氫并不是完全沒有供應(yīng)問題。目前,全球除中國外約有5GW的電解槽產(chǎn)能。
 
根據(jù)Liberum Research的數(shù)據(jù),到2030年達(dá)到1500萬噸的綠色氫氣產(chǎn)量,這顯然是一個適度的目標(biāo),意味著167GW的成套設(shè)備。其中,ITM、Nel、西門子(Siemens)、蒂森克虜伯(Thyssenkrupp)和Plug Power等大型電解企業(yè)截至去年年底僅承諾提供90GW電解設(shè)備產(chǎn)能。
 
2050年的目標(biāo)意味著高達(dá)4300GW的龐大電解槽裝機(jī)容量,加上風(fēng)能和太陽能發(fā)電的史詩級增長。
 
這些數(shù)字表明,歐洲必須依賴綠色氫進(jìn)口,并通過其他國家來增加電解槽供應(yīng)。
 
澳大利亞礦業(yè)億萬富翁安德魯·福雷斯特(Andrew Forrest)計(jì)劃,到2030年,每年向德國輸送500萬噸氫氣。這一計(jì)劃很有影響力。
 
如果氫氣進(jìn)口或電解槽供應(yīng)鏈由別的國家控制,那么歐洲對綠色氫的依賴也同樣值得懷疑,會產(chǎn)生類似于對俄羅斯和中東碳?xì)浠衔锏牟唤】狄蕾嚒?/div>
 
盡可能尋求廣泛的供應(yīng)商有助于避免這樣的結(jié)果。假設(shè)綠色氫真的贏得了元素的內(nèi)戰(zhàn),它可能還有一段很長的路要走。

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綠氫 氫能 碳中和
閱讀上文 >> 綠氫在碳中和時代的4大作用與3大制約
閱讀下文 >> 院士發(fā)聲:氫能是傳統(tǒng)和未來的“粘合劑”

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