陸如泉專欄
國際能源戰略學者、教授級高級經濟師
毫不夸張地說,氫能是過去三年在全球和中國最熱議的能源轉型話題,沒有之一。氫能的發展前景到底怎樣?筆者嘗試對業內氫能發展疑問進行解答。
如果說當下的新能源發展中,哪一類非化石能源受到業界的熱捧和全社會青睞的話,則非氫能莫屬。氫能的發展前景到底怎么樣?筆者結合與一些氫能問題專家的討論,對業內氫能發展疑問給予一定解答。
第一,氫是否有必要替代電能和儲能?氫和電和儲能,相互之間有聯系,但又不能完整替代另外的角色。氫最大的“角色價值”有三個:一是綠氫替代灰氫。其本身可節約巨大規模的化石能源,全球每年氫氣消費量9000萬噸左右(其中,中國4570萬噸左右,占全球的一半),對應的碳排放8.3億噸二氧化碳。二是在電氣化領域脫碳。全球工業用熱里面有1/3高溫熱源(400℃以上)缺乏經濟可行的電氣化方案,綠氫是潛在的替代者。三是有望提高綠電消納水平,即通常說的氫儲能。“氫—電”調控,可以提高綜合能效。第一、第二是氫獨特的優勢,與電能是否普及、電氣化程度高低沒有必然關系。
第二,氫能成本是否最終一定缺乏競爭力?用氫是否劃算,取決于制氫用電的成本(目前綠氫成本80%來自電)和二氧化碳排放成本。今后的綠電會持續便宜甚至零成本,也就是說,未來用電的成本將主要來自電的分配和調度而不是電本身。相形之下,今后排放成本會上升,升到多高還不確定,將由社會經濟發展情況和綜合性的政策體系設計決定。可以肯定的是,發達國家的排放成本將顯著高于發展中國家。綜合以上兩個方面,未來用氫會走向經濟可行。因為氫可以解決其他減排手段解決不了的問題。
第三,當下氫能用途最火的領域是什么?國內從話語體系來講最紅火的是氫能交通。各級各類氫能政策中,涉及氫能交通的相關政策也是最多的。然而,國內氫能汽車到現在也只推廣了2萬輛左右(占全世界1/4),加氫站300座左右(占全世界1/4)。另外,從用氫規模上看,用在了傳統用氫的最大領域—— 煉油和煤化工,是綠氫工業應用。中國石化的新疆庫車項目已經在試水。這個項目舉世矚目,將替代塔河煉化的全部灰氫。
第四,氫儲能值不值得大搞特搞?截至目前,氫儲能只有一些中小型示范項目在開展,雖然進展不快但還是有價值的。比如,河南豫氫裝備有限公司的臺州大陳島的項目可以離網運行一個星期,給分布式能源發展探索了一個可行的路線。之所以推動氫儲能,是因為電是瞬時存在或消失的,難以存儲或儲存成本太貴。儲氫的成本是儲電的1/10乃至更低。氫本身可以實現巨大規模的地下存儲,像儲氣庫一樣。所以,先把電變成氫,需要電的時候再用氫發電。氫當了一個間接的轉換載體。
第五,國外氫能項目進展到底怎樣?全世界的氫能項目進展都不及預期。氫能熱,其實從1970年代開始到現在已經是第四輪了。氫能真不是什么未來能源,只是過去半個世紀全球對氫能的認識一直在“戰略搖擺”。新興產業發展需要真金白銀、向來是困難重重的。現在這輪氫能熱為什么讓人覺得比以前更有希望呢?原因有三:一是全球范圍內應對氣候變化的推力前所未有;二是綠電價格降低的速度前所未有;三是氫能終端利用的技術進步很快,燃料電池、摻氫/純氫燃氣輪機即將走向經濟可行,技術可以說是現成的,就是選擇干與不干的問題。
以上可以看出,未來氫能能否發展成人們期待的水平還不太好說。但可以肯定的是,這一輪氫能熱,中國絕對是主力,全世界看中國。當然,歐美對氫能發展的重視程度也在上升。比如,美國的氫能技術研發一直走得很扎實。全世界最長的氫氣專用管道是美國的,這方面令人佩服。
責任編輯:周志霞