今年晚些时候在格拉斯哥举行的COP26峰会上,我们开始见证政府、国际机构和企业对绿色氢兴趣的急剧上升。超过25个国家和100家企业已经建立或正在制定氢能源战略。每个人心中的关键问题是,哪个需求部门将提供最初的推动力,最终实现绿色氢的发展。
绿色氢的倡导者在历史上一直未能确定、制定和指出清洁氢的正确初始需求部门。答案可能会因地理位置、工业构成和该国可再生能源潜力的不同而不同。但是,对于一个不带偏见的观察者来说,那些拥有相当大的石油炼化能力和可再生能源潜力的国家,对这个问题有一个非常明显的答案。答案就在目前世界上最大的氢消耗领域:炼油厂。
绿色氢经常被吹捧为能源的未来。话虽如此,大多数专家分析和全球智库预测都押注于经常被低估的绿色氢——一种非凡的绿色化学原料。快速工业化和城市化社会的四大支柱,即:钢铁(占全球排放量的7.2%)、氨气、水泥和塑料,没有替代品,也不能单靠电力来制造。绿色氢将最终成为这些行业实现真正低碳模式的必要条件。
氢已经是一种大规模生产的有价值的化学商品:目前全球每年大约消耗7000万吨纯氢(作为化学物质),主要用于炼油和制造化肥的氨;另有4500万吨用于工业,没有事先与其他气体分离。即使没有政府的干预,这个数字(作为化学物质的7000万吨氢)也将在未来30年增长好几倍。
但是,为了实现由绿氢主导的脱碳,绿氢的经济效益必须得到优化。众所周知,目前绿色氢的成本约为4.5-7.0美元/公斤,应该降低到1.5-2.0美元/公斤,绿色氢才有意义。这就是为什么将少量昂贵的绿色氢与廉价的灰色氢混合是分配和稀释绿色溢价的首选途径,通过在数百万吨产品中消耗零碳氢。随着绿色氢价格的下降,绿色氢在混合燃料中的份额将大幅增加。在某种程度上,绿色氢会比肮脏的灰色氢更便宜。
绿色氢有7个关键的需求机会:石油炼制、化肥制造、钢铁生产、甲醇生产、天然气混合、重型长途运输和季节性能源储存。其中一些领域,如化肥和甲醇生产,将需要额外的投资来引进必要的化学物质,如二氧化碳,随着肮脏的灰色氢已经免费提供。天然气混合和运输等应用,除了使用昂贵的绿色氢必须支付的绿色溢价之外,还需要大量额外的基础设施投资。尽管钢铁行业前景看好,但它需要向DRI技术(相对来说还处于起步阶段)过渡,才能开始大规模使用绿色氢。这并不意味着这些需求领域应该被忽视。相反,应该积极支持大规模试点、可行性研究和创新,让这些行业在不久的将来为氢燃料做好准备。
另一方面,石油炼制提供了可靠的需求,由于全球各地更严格的硫管制,这种需求在短期内肯定会扩大。印度等国家预计将显著扩大其炼油能力,为基于绿色氢的炼油厂设计提供机会。更重要的是,氢虽然只占最终精炼产品成本的不到5%,却占了产品排放的30%。
在其他需求领域中,在炼油厂使用绿色氢的绿色溢价(转换成本)最少。在炼油厂使用20%的绿色氢只会增加最终产品成本的1-5%,这可以通过符合ESG利益和潜在的碳信用机会轻松抵消。因此,对于大多数主要经济体,如美国、欧盟、印度和中国,炼油厂是一个低成本的平台,为大规模采用绿色氢提供了一个成本最低的途径。这将刺激技术创新,发展颠覆性的商业模式,同时降低其他行业采用绿色氢的风险溢价。
印度是全球第二大钢铁生产国,拥有一些全球最大的卡车和农用汽车制造商。这个拥有14亿人口的国家还拥有世界上最大、增长最快的炼油和化肥产能之一。有趣的是,所有这些部门在该国都远未达到产业成熟。意识到该国拥有的自然优势,印度在2021年3月的预算中宣布了一项国家绿色氢计划,这表明其对低碳增长轨迹的坚定承诺。对印度而言,这种转型可以与其可再生产业的规模、目标和经济竞争力相辅相成,该产业有望在几年内成为全球第三大产业。
以上表述纯属个人观点。
作者:Kowtham Raj VS 是印度储能联盟主任,NITI Aayog 研究员,世界能源理事会未来能源主席
(原文来自:全球能源 全球氢能网、新能源网综合) |