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亚太引领百万千瓦级绿氢大项目建设

2021.11.17 中国能源报

  近年来,全球范围内的制氢项目数量不断增长,尤以亚太、中东、欧洲地区增速最快,其中,亚太地区更是宣布了几个关键的百万千瓦级电解水制氢项目。随着技术和供应链的成熟,电解水制氢项目规模也在迅速扩大,但迄今大多数项目规模都在1000千瓦区间。行业分析机构标普全球普氏能源指出,各国应该出台更明确和清晰的氢能政策框架,以吸引更大规模投资,催生更多百万千瓦级项目问世。

  规划项目数量猛增

  欧洲最大电力行业研究机构极光能源汇编的数据显示,4月以来,全球制氢项目数量增长了36%,相当于增加了9140万千瓦产能。截至目前,全球范围内,规划中的制氢项目总装机已达3.429亿千瓦。

  太阳能、风能或二者组合,是大多数规划中电解制氢的首选“电源”,其中风能最受欢迎,4月以来宣布的项目装机达540万千瓦。大多数百万千瓦或更大商业规模的制氢项目,将在2025年或之后投产,在此之前,大多数投产运营的将是小型试点项目。

  根据国际能源署(IEA)的数据,全球目前有近400个制氢项目在建,预计到2030年,每年能提供800万吨氢气,今年约为5万吨。其中,尤以亚太、中东和欧洲地区规划的制氢项目数量增长显著。另外,中国的氢能产业链已经逐渐铺开,越来越多的企业进行制氢、储氢、加氢、用氢的全产业链布局,并取得了一批技术研发和示范应用成果。

  目前,中国各地都有可再生能源制氢项目投产,也有大批加氢站落地,氢燃料电池汽车的研发也有很大进展,这都促使中国正朝着全球大型氢气生产国、消费国前进。

  随之而来的是,氢能贸易项目也在同步增长,这意味着将诞生更多国际合作和新的贸易路线。标普全球能源普氏指出,亚太地区已经开始酝酿不同载体的氢进口项目,比如液态氢、液态有机储氢等。

  不过,值得关注的是,即使签订了价格合理的氢采购合同,大多数制氢项目在没有补贴的情况下,仍然很难实现经济性。咨询公司TimeraEnergy指出,即使拥有高价值的承购来源,制氢项目仍然依赖于重要的政策支持,就像20年前的风能和太阳能一样,这是阻止大规模部署的最大障碍,此外储氢能力也是制约氢经济性的一大关键因素。

  亚太成为氢能领域引领者

  目前,全球有20多个国家发布并开始执行氢能战略。IEA在日前发布的《全球氢能回顾》报告中指出,氢能的发展势头正在转化为行动,越来越多的国家推出了氢能战略或发展路线图,开始实施相关具体政策,同时增加与氢能相关的投资。

  这其中亚太地区最为显著,今年以来,全球几个关键的大型制氢项目均诞生于该地区。4月,中国宁夏宝丰能源集团股份有限公司实施的太阳能电解水制氢综合示范项目正式投产,项目包括20万千瓦光伏发电装置和产能为每小时2万标方的电解水制氢装置,为已知全球单厂规模最大、单台产能最大的电解水制氢项目,投产后每年可以减少约70万吨二氧化碳排放量。

  6月,哈萨克斯坦装机3000万千瓦的绿氢项目公布,这个由德国可再生能源开发商SvevindEnergy和哈萨克斯坦投资促进署合作开发的项目,位于哈萨克斯坦西部和中部的大草原,包括一个装机4500万千瓦的风能和太阳能发电系统,一个3000万千瓦的电解槽,每年约生产300万吨绿氢,用于本土铝、钢铁和氨工业利用和出口,预计将在2024-2027年间做出最终投资决定。

  7月,西澳宣布将投建装机2800万千瓦的西部绿色能源中心项目,包括一个装机5000万千瓦的风能和太阳能发电系统,旨在每年生产多达350万吨绿氢以及2000万吨绿氨,成本预计高达750亿美元,预计2028年做出最终投资决定,最早2030年初首阶段投产。

  极光能源表示,氢能项目增加的同时,行业还需在降支增效方面“加把劲”。IEA也呼吁各国和企业加大对氢能的投资,应该到2030年达到1.2万亿美元的基准。

  未来10年是发展关键期

  不过,截至目前,全球几乎所有生产的氢气都是“灰氢”,即没有部署碳捕捉和封存(CCS)技术的化石燃料制氢路径,IEA预计这导致了近9亿吨的二氧化碳排放量,相当于英国和印尼二氧化碳排放量总和。

  IEA指出,到2030年,全球氢能需求将翻倍,到2050年将增长6倍,为炼化钢铁等重工业、交通运输等领域脱碳发挥重要作用。预计到2030年,目前规划中的制氢项目有望生产1700万吨低碳氢,其中800万吨来自电解制氢,900万吨来自化石燃料配合CCS技术的“蓝氢”。

  这意味着,2021-2030这10年间,将是低碳氢和氢基燃料能否成功的关键时期,这主要取决于能否大幅降低氢气生产、运输和储运成本。

  联合国在《与气候目标一致的氢能部署指导原则》中勾画了有助于优化全球绿氢生产以实现2050年目标的路线图,其中强调可再生能源制氢是所有制氢路径中,唯一与实现1.5摄氏度控温目标严格一致的选择。

  IEA预计,如果到2050年实现净零排放,风力涡轮机、太阳能电池板、锂离子电池、电解槽和燃料电池的市场总价值将达到27万亿美元。而根据中国氢能联盟的预测,到2025年,中国氢能产业产值就有望达到1万亿元人民币,到2050年氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,届时产业链年产值将达12万亿元人民币,无疑是引领经济发展的新增长极。