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IEA:未來10年,灰氫、藍氫、綠氫價格如何變化?

 acerbookstore 2020-12-22

研究人員發(fā)現(xiàn),目前清潔氫氣的成本仍然過高,是現(xiàn)階段無法被廣泛應(yīng)用的主要制約因素。根據(jù)其他相關(guān)預(yù)測,氫能的價格可能要到2030左右才會有大幅的下降。


但盡管清潔氫的未來發(fā)展仍存在不確定性,但也有一些跡象表明,清潔氫的價格下降可能會比預(yù)期的更快。


氫的來源非常重要。目前,它的主要來源是從天然氣的工業(yè)生產(chǎn)過程中獲取,這會產(chǎn)生大量的碳排放,因此,這種類型的氫被稱為“灰色”氫。

一個更清潔的版本是“藍色”氫,其生產(chǎn)過程產(chǎn)生的碳排放物將被捕獲和儲存,或者被重復(fù)使用。

而最為清潔的是“綠色”氫,它是由可再生能源生產(chǎn)的,不產(chǎn)生任何碳排放。

二氧化碳排放可能會推高“灰氫”成本
目前,“灰氫”比其他兩種氫更便宜。它的價格估算約在每公斤1.5歐元左右。主要的驅(qū)動因素是天然氣的價格,當(dāng)然,世界各地的天然氣價格各不相同,“灰氫”的價格也略有差異。

人們認(rèn)為,在可預(yù)見的未來,“灰氫”的價格將保持在相對較低的水平。但根據(jù)IEA的預(yù)測,由于市場供需決定,天然氣價格將出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性上漲。

同時,考慮到天然氣價格的潛在波動性,就像歐洲天然氣市場現(xiàn)狀,天然氣價格已與現(xiàn)貨市場形成了更為緊密的聯(lián)系。

更重要的是,在世界各地越來越嚴(yán)格的環(huán)境立法管轄區(qū),“灰氫”的二氧化碳排放會產(chǎn)生更多的減排成本。

在歐盟的排放交易體系中,二氧化碳的價格在每噸20歐元至25歐元之間。

目前,越來越多的歐盟國家希望出臺二氧化碳交易的最低標(biāo)準(zhǔn),或許在未來10年內(nèi),二氧化碳的價格將逐步提高到每噸30歐元至40歐元左右。

這一改變意味著在歐洲,二氧化碳的減排成本最終可能使每公斤“灰氫”的價格增加近0.50歐元,價格達到2歐元/公斤左右。

在碳減排日益嚴(yán)苛的世界里,我們也不應(yīng)忽視,在工業(yè)生產(chǎn)中制造和使用“灰氫”而排放的二氧化碳,將逐漸導(dǎo)致社會對于“灰氫”可接受性的下降。

“藍氫”彌補“鴻溝”
“藍氫”的價格也主要受到天然氣價格的影響,但其第二個重要的驅(qū)動因素是捕獲、再利用或儲存碳的成本。

根據(jù)目前的估算,碳捕獲、利用和儲存(CCUS)的價格保持在每噸二氧化碳50歐元到70歐元之間。在特殊工藝的氨水生產(chǎn)等情境下,價格有可能更低。

這使得歐洲目前“藍氫”的價格略高于“灰氫”的價格,但如果未來幾年減排二氧化碳的成本進一步上漲,這一差距將會被逐漸縮小。

同時,一旦“藍氫”生產(chǎn)的CCUS過程被規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化,成本很可能會降低。

技術(shù)創(chuàng)新最終將為工業(yè)中二氧化碳的利用開辟更多的機會,這可能會進一步降低CCUS的成本。這些發(fā)展可以使“藍氫”的價格比預(yù)想中更接近“灰氫”的價格。
“綠氫”的價格仰仗于可再生能源的發(fā)展

“綠氫”的價格則關(guān)系到多重因素,目前估計每公斤價格保持在3.5歐元到5歐元之間。


第一個因素是電解成本,即利用可再生能源從水中生產(chǎn)氫的過程。


目前,全球電解能力有限,成本也很高。大多數(shù)行業(yè)專家預(yù)計,在未來10年內(nèi),電解能力的大幅提高將降低大約70%的電解成本。


然而,影響綠色氫成本的最關(guān)鍵因素是電解過程中使用的綠電的價格。


過去十年里,太陽能和風(fēng)能發(fā)電的成本已經(jīng)大幅下降。這應(yīng)該引起人們對未來綠色氫成本的關(guān)注。與風(fēng)能和太陽能發(fā)電成本類似,它的下降速度可能比專家的預(yù)期要快得多。


在擁有充足陽光和風(fēng)能的國家和地區(qū),如中東、北非和拉丁美洲,綠電的價格已降至約每千瓦時2歐分。


專家預(yù)計,在不久的將來綠電的生產(chǎn)成本會下降更多。正如美國前能源部部長Steven Chu最近表示,綠電每千瓦時的價格可能很快降到1.5美分(1.3歐分)。


在這些國家和地區(qū),大規(guī)模生產(chǎn)供家庭使用的綠色電力,以及為支持國內(nèi)供應(yīng)和出口市場所生產(chǎn)的“綠氫”,才是真正值得期待的前景。

如何邁向全球氫能市場?
原則上,“綠氫”可以運往世界各地,尤其是風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電資源較少的地方。

目前,日本正在與澳大利亞、沙特阿拉伯和文萊等國進行多項重要的試點項目,用以確定通過船只遠距離運輸綠色或藍色氫的最佳方式。

當(dāng)然,因此就確定運輸成本,及全球氫市場的發(fā)展速度還為時尚早。正如液化天然氣市場在未來幾十年內(nèi)可能會迎來曙光,氫市場的演進仍主要由技術(shù)發(fā)展所決定。

那么,對于歐洲市場而言,“綠氫”的成本又意味著什么?

“綠氫”的發(fā)展需要先將其成本降低至接近灰色和藍色氫的水平。這其中不僅涉及到規(guī)?;l(fā)展以降低電解的成本,更重要的是,大規(guī)模的電解生產(chǎn)需要大量廉價的綠色電力。

預(yù)計歐洲西北部大規(guī)模海上風(fēng)電項目將在未來10至15年內(nèi)啟動。到2030年初,該地區(qū)將成為綠色氫的大規(guī)模部署地區(qū)。

如Engie這樣的大型工業(yè)企業(yè),已經(jīng)為綠色氫制定了明確的成本目標(biāo),以在2030年實現(xiàn)與“灰氫”的價格持平。同時,日本政府還制定了嚴(yán)格的2040年清潔氫成本目標(biāo)。

這些計劃是需要較長時間來實現(xiàn)的,但并不排除在未來幾年內(nèi)大量使用綠色氫的可能,并且這樣的情況已經(jīng)在歐洲各地出現(xiàn)。

在歐洲,陸上風(fēng)電或太陽能發(fā)電站已經(jīng)為工業(yè)、運輸或能源儲存領(lǐng)域的應(yīng)用提供綠色氫的供應(yīng)。

瑞典電力公司Vattenfall已經(jīng)明確,使用無二氧化碳鋼生產(chǎn)一輛價值2萬歐元的汽車,只會比使用普通鋼制造汽車的成本增加200歐元的價格。

這也表明,對于愿意為產(chǎn)品多支付1%~3%的客戶來說,使用綠色氫的生產(chǎn)制造高端市場具有良好前景。

丹麥電力公司Orsted最近宣布,其在荷蘭舉行的海上風(fēng)電拍賣會上的競標(biāo)包括為工業(yè)生產(chǎn)綠色氫。

通過相關(guān)政策塑造氫的未來
可以預(yù)見,通過利用“最低二氧化碳價格”等能源政策,可以對氫的發(fā)展產(chǎn)生重大影響,而另一個重要因素,則是當(dāng)局者如何促進能源的轉(zhuǎn)型過渡。

荷蘭政府已經(jīng)宣布實施并擴大其低碳計劃。除了目前對于可再生能源的補貼以外,未來還會繼續(xù)發(fā)展所有具經(jīng)濟性的二氧化碳減排項目,包括CCUS技術(shù)。

這將有助于以市場驅(qū)動“藍氫”項目的活力,并且根據(jù)成本的演進,在未來將會逐漸過渡到“綠氫”項目的發(fā)展。

法國的氫戰(zhàn)略則包括在目前工業(yè)中使用“灰氫”的綠色化目標(biāo)。法國政府制定了2022年工業(yè)使用10%“綠氫”的目標(biāo),以及2027年20%至40%使用率的目標(biāo)。

德國一些行業(yè)參與者,包括殼牌、西門子、特尼特等公司提出的一項提議,旨在組織海上風(fēng)電場電量的聯(lián)合拍賣用以提供制造氫的電解電量,這將意味著價值鏈的融合與連接。

與此同時,零排放標(biāo)準(zhǔn)在許多城市和國家日益流行。這樣的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是促進清潔氫發(fā)展和流轉(zhuǎn)的強大動力——一方面降低化石燃料的需求量,同時也將有助于電解成本的快速下降。

目前在歐洲,關(guān)于將清潔燃氣(包括氫在內(nèi))混合進入天然氣網(wǎng)的討論成為時下的熱點。這有助于啟動歐洲清潔氫的市場,即使目前的使用水平還相對較低。

其他政策手段包括:

  • 在氫的利用和研發(fā)階段投入更多的成本
  • 取消化石燃料補貼
  • 保障藍色和綠色氫的來源
  • 有利地執(zhí)行“歐洲可再生能源指令”
  • 對于質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)達成一致共識
  • 就不同的市場參與者在這一新市場中可以發(fā)揮的作用采取統(tǒng)一的監(jiān)管手段

在未來幾個月,歐洲將會陸續(xù)推動關(guān)于激活氫市場的相關(guān)政策出臺,這也預(yù)示著,清潔氫的發(fā)展已經(jīng)開啟。

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