- 氫能助力全球能源治理走出困境
- 發(fā)布日期：2022-04-24
瑞典能源署去年底提交了國(guó)家氫能戰(zhàn)略提案，并且已具備綠色氫能用于煉鋼的項(xiàng)目。阿聯(lián)酋、沙特阿拉伯、卡塔爾等海灣油氣出口國(guó)也制定了氫能戰(zhàn)略，利用豐富的化石燃料儲(chǔ)備來生產(chǎn)氫能，作為國(guó)內(nèi)電力主要來源和能源出口的補(bǔ)充。從全球范圍來看，歐洲和國(guó)際能源署主要成員國(guó)都把開發(fā)氫能作為中長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)，擴(kuò)大氫能的投資和貿(mào)易，以在確保能源供應(yīng)安全的同時(shí)，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)向清潔能源的轉(zhuǎn)型。但是供應(yīng)商需要從項(xiàng)目一開始就規(guī)劃生產(chǎn)零排放的綠色氫氣，否則開發(fā)氫能只會(huì)淪為碳減排的騙局。
氫能在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用非常廣泛，并符合電氣化的發(fā)展趨勢(shì)。例如，氫氣可用于燃料電池和內(nèi)燃機(jī)，作為未來運(yùn)輸需求的燃料，如氫動(dòng)力卡車。氫能還是煉鋼等重工業(yè)以及其他工業(yè)過程中的高能效能源來源。此外，許多國(guó)家已經(jīng)把20%甚至更高比例的氫氣混合到天然氣管道和設(shè)備中，作為家庭日常生活用能。液化后的氫能還將在儲(chǔ)能中發(fā)揮重要作用。氫能已經(jīng)成為多個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)和能源轉(zhuǎn)型的核心，也是國(guó)家提升工業(yè)能力、增加就業(yè)的可能路徑。
按照生產(chǎn)來源，氫能分為綠氫、藍(lán)氫、灰氫、黑氫和清潔氫氣。灰色氫氣的生產(chǎn)方式與藍(lán)色氫氣相同，但沒有試圖捕獲作為副產(chǎn)品產(chǎn)生的二氧化碳。灰氫是目前最常見的氫能形式。黑色或棕色氫氣是使用黑色或棕色煤制成的氫氣，是對(duì)環(huán)境最有害的氫氣類型。有消息稱，澳大利亞一直在投資用褐煤生產(chǎn)更多的棕色氫氣，并且通過液化出口到日本。與灰色氫氣和黑色氫氣相對(duì)應(yīng)的是清潔氫氣，即在生產(chǎn)過程中增加了碳捕獲和儲(chǔ)存步驟，類似于"清潔煤"的概念。能源和氣候?qū)＜抑赋觯绻没剂现圃鞖錃庑纬梢?guī)模化，將不利于全球碳減排，而只是碳排放的轉(zhuǎn)移。
研究人員比較了使用化石燃料和可再生能源生產(chǎn)的氫能的溫室氣體排放量和經(jīng)濟(jì)成本，發(fā)現(xiàn)化石燃料生產(chǎn)氫氣產(chǎn)生的溫室氣體排放量超出預(yù)期，因?yàn)樘疾东@和封存過程并不能清除所有的溫室氣體，如甲烷這種容易泄露、難以捕獲而強(qiáng)效的溫室氣體。從能源投入產(chǎn)出比來看，燃燒更多的化石燃料來生產(chǎn)使用過程中更清潔的氫氣，相當(dāng)于“越努力越失敗”。而要捕獲90%以上的二氧化碳，經(jīng)濟(jì)成本會(huì)直線上升。因?yàn)殡S著二氧化碳濃度的下降，捕獲也變得更加困難。
中國(guó)已經(jīng)是世界上最大的氫氣生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量約為3300萬噸，大部分來自化石燃料。《氫能發(fā)展規(guī)劃》的出臺(tái)表明，未來中國(guó)的氫能戰(zhàn)略方向只能是綠色氫氣。中國(guó)已經(jīng)具有世界最大的可再生能源發(fā)電能力，為綠色氫能的發(fā)展提供了前期條件，未來3～5年，氫能將成為中國(guó)保障能源供應(yīng)安全、降低碳排放的核心。當(dāng)前發(fā)展綠氫的主要壓力是降低成本。綠氫在生產(chǎn)過程中幾乎沒有任何碳排放，但是目前成本仍然較高，是汽油、柴油等傳統(tǒng)燃料的兩倍。
法國(guó)、德國(guó)和瑞典等歐洲氫能投資國(guó)家的研究表明，有可能以藍(lán)氫的價(jià)格供應(yīng)綠色氫氣。與灰氫和藍(lán)氫相比，雖然綠色氫氣目前成本更高，但是通過補(bǔ)貼、稅收等激勵(lì)措施完全可以迅速降低成本。而且目前制造灰氫和藍(lán)氫的技術(shù)已經(jīng)成熟，不太可能出現(xiàn)新的重大技術(shù)進(jìn)步來降低成本。尤其是在天然氣供應(yīng)不足和價(jià)格大漲的市場(chǎng)背景下，制造綠氫的成本將比灰氫更便宜。預(yù)計(jì)到2030年，歐盟氫氣成本將降至每公斤1.8歐元以下。因此，他們正在投資和開發(fā)的新氫能項(xiàng)目主要是綠色氫氣，盡管目前仍然有部分氫氣消費(fèi)來自進(jìn)口的藍(lán)氫和灰氫。
事實(shí)上，任何能源來源都各有其脆弱性和優(yōu)勢(shì)。更清潔、更安全、更高效的能源一直是人類追求的方向，但是總是有一些國(guó)家走在前列，也總是有一些國(guó)家仍在不得不以犧牲當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和環(huán)境為代價(jià)來換取基本的溫飽生活。如果把人類社會(huì)看作一個(gè)不可分割的體系，全球能源治理需要充分保障能源資源的自由流動(dòng)，并根據(jù)各地區(qū)資源條件和國(guó)際市場(chǎng)需求盡可能調(diào)配和重新分配資源。
在全球能源重新布局的關(guān)鍵時(shí)期，唯有這種分階段、交錯(cuò)式、階梯式的能源轉(zhuǎn)型和能源治理模式成為全球共識(shí)，才真正有希望解決全球變暖的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。氫能無疑將在全球能源治理脫困領(lǐng)域發(fā)揮獨(dú)特的作用。
（孫霞 作者為上海社會(huì)科學(xué)院國(guó)際問題研究所副研究員）
