德国顶层氢能战略获通过,目标成为全球氢能领导者

澎湃新闻记者 杨漾

2020-06-12 08:21 来源:澎湃新闻

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延宕多时,决意在氢能领域领跑全球的德国政府各部门终于就该国顶层氢能战略达成一致意见,于6月10日通过了《国家氢能战略》。德国国家氢能委员会同时宣告成立,25位成员已由内阁任命。这份《国家氢能战略》明确了“绿氢”的优先投资地位,最晚在2040年之前,德国将在国内建成10GW(1GW=1000MW)的电解绿氢产能,其中一半将在2030年以前建成,此外还包括建设制氢所需的额外可再生能源装机。
因德国联邦政府各部门和政党间在氢能发展的路径和目标上存在分歧,该国氢能战略的出台屡屡遇挫。尽管氢气的燃烧本身不产生二氧化碳,但是,纯氢在自然中并不独立存在,全球目前的氢气产量中,近99%的氢气制造仍然高度依赖天然气和煤等化石燃料,其中来自天然气的氢气产量占到76%。国际能源署2019年的报告显示,每年全球制氢行业共排放二氧化碳830亿吨,相当于印度尼西亚与英国的年排放之和。
德国最终获得通过的氢能战略文件明确,只有以可再生能源为基础的氢气(“绿氢”)才是可持续的,因此“绿氢”将是未来投资的优先领域。所谓“绿氢”,指的是使用可再生能源电解水得到的氢气。与之相对应的是“灰氢”和“蓝氢”:以化石能源为原料,通过蒸汽甲烷重整(SMR)或自热重整(ATR)等方法制造的氢气成本较低,但是碳强度较高,被称为“灰氢”。在甲烷蒸汽重整与自热重整制氢过程中增加碳捕捉和贮存环节,可以降低碳排放量,但无法消除所有碳排,这样制出的氢气被称为“蓝氢”。
6月10日,德国联邦内阁通过了《国家氢能战略》,德国国家氢能委员会同时宣告成立。图片来源:德国联邦经济与能源部网站
去年,德国正式宣布将在2038年前彻底弃煤,并到2030年时温室气体的排放量较1990年水平减少55%,2050年实现温室气体净零排放。目前,天然气占到德国基础能源消费的接近四分之一,这意味着德国必须寻找更清洁的能源,以期在本世纪中以前达成相应的气候目标。在此背景下,氢能备受倚重。目前,德国生产的氢能占全球总量的约20%。去年7月,德国联邦经济和能源部长Peter Altmaier宣布德国希望成为氢能技术领域的“世界第一”。上周,德国政府公开了1300亿欧元规模的经济复苏计划,其中提出至少投入90亿欧元发展氢能。
德国氢能战略制定过程中,何种制氢路线最符合德国的环境和氢能产业发展利益是各方的争论焦点之一。德国是欧洲国家中最大的天然气进口国和消费国之一。今年2月,德国《国家氢能战略》的一份草案外泄,当中明确称氢能发展计划将包含以天然气为原料生产的传统氢气。牵头制定该战略的德国经济部门认为,在氢能制造中使用天然气有助于快速撬动该产业。但德国的环境与研究部门认为,这将使得绿色氢能的发展延滞。
另一个争议点——绿氢自产还是进口上,这份战略文件也给出了答案:德国将在未来进口大量绿氢,因为该国没有足够的空间来安装制造它所需的大量可再生能源。
文件认为,应在德国开发氢技术的“本国市场”并为进口铺平道路。德国联邦政府预计,到2030年,氢的需求量约为90至110TWh(太瓦时)。为了满足部分需求,总装机容量达5GW的发电厂(包括必要的海上和陆上能源发电)将到2030年在德国建成。德国氢能战略还将北海和波罗的海周边的欧洲国家,以及南欧国家看作潜在的绿氢供应国,但同时也提到跟发展中国家的能源合作关系。该战略提出了一项行动计划,其中列举了政府计划在2023年第一阶段扩大市场规模方面采取的总共38项措施。在2024年开始的第二阶段中,将巩固国内市场,并建立欧洲和国际层面的市场。
德国氢能战略还称,氢气是稀缺资源,因此只能在较难通过电气化完成去碳的重点领域应用。氢能将主要应用于船运、航空、重型货物运输和工业(钢铁和化工行业)。该战略提出,利用化石燃料制造但结合碳捕捉技术的“蓝氢”将在转型期内被允许。
继德国后,欧盟也计划在6月24日左右发布氢能发展路线图。在今年7月出任欧盟轮值主席国后,德国计划继续在欧盟层面推动氢能市场和相关基建的建设。
德国经济研究机构(DIW)能源经济学家Claudia Kemfert教授认为,在疫情后的经济复苏之际,德国发布了氢能战略,这表明对零碳科技的长期投资也是应对未来风险的一个必要措施。“德国的战略还显示,与煤炭一样,天然气也没有未来。通过这份战略,德国正式宣布加入全球竞赛,以期成为全球氢能领导者。其他要加强氢能发展的国家也应该认识到,可持续发展和韧性经济只能通过绿色氢能而实现。”
“采取氢能战略,为德国成为氢能技术领域的世界领导者铺平了道路。”德国联邦经济和能源部长Peter Altmaier说道,“氢能时代已经到来了,技术已经成熟。氢将是能源转型成功的关键商品。这种前瞻性的能源品种将为德国及全球实现气候目标作出重要贡献,而德国将成为这方面的领头羊,正如我们在20年前开始推广使用可再生能源时一样。”
德国联邦交通和数字基础设施部长Andreas Scheuer称,交通部门也需要发展氢能技术。氢能战略为企业制定了清晰的框架,使商业界可以在该领域规划投资。十多年来,德国交通部一直致力于氢能技术的研究,尤其在研发方面的投资超过7亿欧元,现在需要发展面向市场的项目。“我们还将支持并建立一个针对上游行业和德国专用燃料电池生产行业的氢能应用和技术中心。这将为德国汽车行业带来全新前景,并有助于保障大量就业。”

德国《国家氢能战略》要点速览(由微信公号“中德能源合作”梳理):
德国《国家氢能战略》主要提出以下目标:
* 通过主要基于可再生能源的气候友好型方式制氢并结合后续氢能衍生产品推动德国能源转型,实现相关部门的全面脱碳;
* 为氢能技术的市场增长创造政策框架和监管条件,开拓国内氢能生产和利用市场,尤其在已经挖掘氢能经济价值的部门以及通过现有技术难以实现脱碳的领域,如一些特定工业领域以及交通运输行业;
* 结合该战略中提出的氢能行动计划,降低氢能技术成本,开拓和建立国际市场;
* 通过促进创新氢能技术有关的研发和技术出口增强德国工业竞争力;
* 通过可再生能源制氢以及后续衍生氢能产品,保障德国未来能源供应安全。这意味着在侧重挖掘国内氢能生产潜力的同时,与其他国家,尤其是欧盟国家,建立生产、运输氢能的合作机制,深化伙伴关系。这也有助于进一步推动欧盟能源市场的发展,并促进与可再生电力资源充足国家的合作,增加 “绿氢”进口。在过渡时期欧洲将首先建立二氧化碳中性氢能市场,这将加速氢能技术在应用方面(例如在钢铁行业)的市场启动。
德国《国家氢能战略》内容概要:
1. 氢能:潜力和机遇
2. 国家氢能战略:目标和决心
* 承担全球减排责任
* 赋予氢能竞争力
* 为氢能技术开发国内市场并为进口铺平道路
* 确立氢能作为替代能源
* 将氢能作为工业可持续能源来源
* 加强氢能运输网络和分配基础设施建设
* 加强科学研究,培训专业人员
* 设计并支持转型过程
* 增强德国经济并为德国企业确保全球市场机会
* 建立国际氢能市场和合作
* 将全球合作视为机遇
* 进一步发展氢气制备、运输、储存和应用的质量基础设施和安全保障,提高用户的认可和信任度
* 不断改善框架条件并使其适应当前的发展
3. 氢能:现状、行动领域和未来市场
* 氢能及其衍生物的现状和预期发展
* 氢能作为欧洲的联合项目
* 国际贸易
* 德国国内/外的运输和分配基础设施
* 研究、教育和创新
4. 国家氢能战略的管治
* 各州与联邦政府共同协作
5. 行动计划:
确保国家氢能战略成功实施的重要措施
* 制氢
* 应用领域
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责任编辑:李跃群
校对:丁晓
澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
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