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观察丨氢基绿色能源要火?

来源:中国能源新闻网 时间:2024-12-23 14:42

中国能源新闻网记者 周倜然 见习记者 雷歆蕊

  11月29日,国内风电龙头企业金风科技旗下一全资子公司与欧洲船运巨头德国赫伯罗特船舶公司联合宣布,签署年交付量达25万吨的绿色甲醇订单,在世界范围内深化对航运业绿色燃料替代的合作探索。

  而在去年,金风科技就已与世界航运巨头马士基签署了全球航运业首个绿色甲醇大规模采购协议,聚集全球航运业目光。

  同样是船用燃料,绿色甲醇因何特殊?这要追溯到绿色甲醇的“出身”——氢基绿色能源,即以“氢”为主要载体转化形成的二次能源,如绿氨、绿色甲醇、绿色航煤等。

  近年来,发展氢能已成为全球公认的能源转型途径之一,国际、国内绿氢产业渐兴,同时也带动了绿氨、绿色甲醇、绿色航煤等应用延伸得以快速发展,站上能源绿色转型的“风口”。然而,国内标准体系的缺位、产业链主动权的不足,仍是摆在产业“突围”背后的现实问题。

  “氢基绿色能源的发力还在后面”

  “氢基绿色能源以独特的低碳属性,成为能源结构升级的关键要素之一,为工业、电力、交通等行业提供高效清洁替代方案,助力深度减排。”中国电力企业联合会电力发展研究院总经理助理、氢能分会副秘书长高长征指出,绿色氢基产品能满足多个行业减碳需求,应用场景广泛。

  例如,绿色甲醇作为低碳燃料,成为化工、交通行业减碳中短期内颇具潜力的需求增长点。燃煤机组通过掺烧绿氨发电,可推进煤电低碳化改造。

  据国际可再生能源署估算,为满足《巴黎协定》中全球气温上升控制在1.5摄氏度以内的目标,2050年全球绿氨需求量将达亿吨级,绿色甲醇需求量将超3亿吨。

  以绿色甲醇为例,2023年全球新增甲醇燃料船舶138艘,占2023年新增替代燃料动力船舶近50%。以单艘船每年消耗10万吨甲醇测算,百艘船年甲醇将产生上千万吨需求量。

  国内氢基市场布局也如火如荼。记者了解到,截至今年7月,我国绿氨、绿色甲醇的规划产能均超千万吨。

  国家电投集团科学技术研究院战略研究总监刘伟指出,2025年全球绿色航煤年需求量约630万吨,2023年全球年产能仅50万吨,受限于产能,目前未开展大范围应用。但据欧盟理事会2023年通过的《ReFuelEU航空法规》中“2030年绿色航煤强制掺混比例需达6%,2050年达70%”等规定,其未来的市场需求和消纳空间十分可观。

  氢基绿色能源广阔的市场前景已经成为行业共识。

  石油和化学工业规划院化工园区处处长刘思明指出,当前氢基绿色能源在资本市场受到高度关注,大量上下游企业纷纷入局谋划。未来,该市场诸多在建商业化项目的投产,将对工程技术、工程方案的有效性进行验证,也将对当前处于规划阶段的产业项目起到示范引领作用。

  “一方面,随着新能源发电成本的降低和电解水制氢技术的进步,其成本将进一步显示出竞争力。另一方面,综合衡量大宗商品价格附加碳减排的溢价价值,随着未来碳交易价格和碳关税的影响,氢基产品将会持续维持一定的价格体系。”刘伟说道,“市场发展拐点将随着技术进步、经济性提升而到来。市场逐步成熟后,又会迎来新一批投资热潮,显现新一轮布局,氢基绿色能源的发力还在后面。”

  “氢基能源较好解决了氢气长距离储输问题”

  可再生能源制取绿氢,其成本主要由新能源电价成本和制氢设备影响。

  据中国氢能联盟预测,到2025年,若我国风电、光伏新增装机发电成本降低至每千瓦时0.3元,绿氢成本将降至约每千克25元,届时,可再生能源制取绿氢将能与天然气制氢相竞争。到2030年,若可再生能源发电成本降低至每千瓦时0.2元,绿氢成本将低至每千克15元,可与当前化石能源加碳捕集技术制氢竞争。

  而在目前成本状态下,绿氢应用需综合考虑储运环节成本的叠加。

  “相较于燃氢发电等直接利用氢能的方式,使用绿氨、绿醇等氢基能源能以更安全经济的方式实现氢能特别是绿氢的长距离运输,拓展其应用规模,获得更高溢价。”高长征说。

  有业内人士指出,目前绿氢储运成本高企,经济运输半径多受限于200千米以内。“受制于成本,绿氢产品主要用于制氢地附近的石化、交通、钢铁冶金行业,消纳场景的受限在一定程度上限制了产业发展。”

  以国内主流的20兆帕气态长管拖车为例,仅单车造价已达120万元,百公里运氢成本约每千克10元,整车重量近40吨左右,但实际运氢量仅300多千克,占总重不足1%。随着运距增加,成本将持续上升,当运距超过约200千米时,经济性下降明显。

  相比纯氢运输,氢基产品作为储氢载体则更具备安全及经济优势。

  在安全性方面,氨与甲醇相较于氢气具有更高的密度与更好的稳定性,能极大降低长时储运的难度。

  经济性方面,以一辆甲醇槽罐车为例,载醇量普遍约30吨,换算运氢量约5吨,较长管拖车约0.5吨的载氢量提高了一个数量级,同等条件下成本下降明显,经济性十分可观。

  此外,通过绿氢与碳捕集二氧化碳合成生产,可实现全程无额外碳排,是兼具经济性与环保性的氢储运方式。

  “氢基绿色能源较好解决了氢气长距离储输问题。正是化工和能源的双重属性,使它们得以较容易嵌入能源转型的应用场景,一展身手。”刘思明说。

  “标准与市场两头在外,‘棋局’如何破解?”

  作为我国能源转型背景下的新兴产业,氢基绿色能源发展同样面临问题与阻碍,初期发展形态与路径仍有待探索形成。

  有业内人士指出,若将氢基产业比作一盘棋局,那么标准与市场这两个关键棋子现阶段尚未进入我国棋盘中。

  记者了解到,目前,国际氢基产品认证主要通过欧盟可再生能源指令(RED II)规定认可的领先认证体系——国际可持续发展和碳认证(ISCC)进行。

  纵观国内氢基市场,尚缺乏一份国家层面制定的认证标准。这意味着,国内对绿氢与氢基产品的定义边界还没有明确界定。然而,想要畅通国际间的贸易必然需要遵循能够达成共识的标准,认证标准体系话语权的不足,一定程度上迟滞了国内氢基市场接轨国际的步伐。

  另一方面,绿色属性的氢基产品市场当前主要集中在海外,我国绿色氢基产业链坚韧度和主动权有待提高。

  “以绿色甲醇为例,目前国内上马的项目大部分奔着欧盟船运市场而去。但既往经验说明,过度依赖国外单一区域单一市场时,国内企业的产业链能否承受国际市场变化带来的波动,值得思考。”该业内人士表示,“就像在别人的棋桌上按照别人制定的规则下棋,是有些被动的。”

  标准与市场两头在外的“棋局”如何破解?

  多位专家谈及此问题时,给出的方向不谋而合——

  一方面,政府、行业协会等主体要加快建立相关标准认证体系,优先制定碳足迹核查方法和核算标准,同时推动国内标准与国际标准接轨和互认兼容,推进氢基能源全产业链绿色价值认证。

  另一方面,加强政策支持,提供财政补贴、税收优惠等激励措施,引导更多社会资本进入氢基绿色能源领域。加大对应用端扶持力度,打开国内市场,进一步稳固我国氢基产业链主动权。

  长远来看,我国氢基能源产业的发展已按下快进键,但实现“突围”仍任重而道远。如何在乘好国际能源转型之势的同时,冲破迎面掀来的层层巨浪,仍是产业需要深思的问题。

责任编辑:王萍