氫能發展適宜從商用車突圍
產業財經2020-06-11
經過兩次延期，德國聯邦政府終于在6月10日公布了醞釀已久的《國家氫能戰略》。
德國政府詳細制定了2030年之前的氫能發展路線圖，并將未來十年分為兩個階段：2020-2023年，目標是擴大國內氫能市場;2024-2030年，在鞏固國內市場的基礎上擴大歐盟和國際合作。
根據該戰略，德國將在2030年前建成總功率達5 GW的電解制氫設備，并建議在2035年進一步提升至10 GW。
德國政府還明確，電解制氫所需的可再生能源，將享有免除可再生能源附加費(EEG Umlagen)的待遇;制氫企業將獲得電解設備投資補貼和碳排放額度獎勵等。
但該戰略未得到滿堂喝彩，諸多現實困難，仍有待解決。
首當其中的問題是，戰略提及的補貼受益對象，僅是由可再生能源電解制備的氫氣，即所謂的綠氫。其他方法制備的氫氣并不在此列。
根據氫氣制備方法的不同，一般可將氫氣分為綠氫、藍氫、青氫及灰氫。綠氫的制備過程中，全產業鏈無碳排放;灰氫由工業副產氣制取，制備過程伴隨著大量二氧化碳的生產，對能源轉型意義不大。
藍氫則由煤或天然氣轉化反應而產生，裂解過程中的副產品二氧化碳可以通過碳儲存技術長埋于地下。青氫則由天然氣高溫催化裂解而產生，副產品為碳，較便于碳回收。
業內共識，從長期看，藍氫和青氫為綠氫的過渡方案。德國《國家氫能戰略》對于藍氫和青氫的刻意忽略，遭到了工業界的強烈質疑。
根據德國化工協會VCI的估算，若需要通過綠氫達成徹底的碳中和目標，僅化工行業全年約需600 TWh的可再生能源以制備氫氣。這個數字相當于目前全德國化工行業年用電量的11倍，是2019年德國全年風光發電總量3.33倍.
截至2019年，德國的可再生能源裝機容量為124 GW。根據計劃，十年內需增長至180 GW以上。若計算電解制氫需求，該數字需達到200 GW左右。
新增風光發電量中，能否擠出富裕容量用以電解制氫，一直倍遭質疑。目前，德國南部工業區已出現風電場與耕地爭奪土地資源的現象，德國有限的國土上已很難大規模建設可再生能源。
截至2019年，德國的可再生能源裝機容量為124 GW。根據計劃，十年內需要增長至180 GW以上，若計算電解制氫需求，該數字需要達到200 GW左右。圖源：Agentur für Energie
德國氫能戰略給出的對策是，向歐盟及國際伙伴合作進口可再生能源，甚至直接進口綠氫。
在戰略第二階段涉及的“國際合作”中，德國計劃投入20億歐元，主要流向摩洛哥和阿爾及利亞，以在當地建立大型光伏電站并就地電解制氫。
這帶來了戰略施行過程中的第二個困難：國際合作。
早在十年前，歐洲與非洲開發銀行希望通過Desertec倡議，在北非建立規模龐大的光伏發電網。但該計劃最終流產，原因包括資金無法到位、北非政治局勢不穩、跨地中海電網鋪設困難、南歐與北歐國家分配難以達成一致等。
這些因素在2030年前得到改善的可能性很小。這意味著，德國氫能戰略中的外援部分，也很可能面臨失敗。
此外，德國氫能戰略還規避了許多可能阻礙該戰略切實落地的細節問題。
一個最切實的問題是，如何確保使用綠氫作為高爐還原劑的鋼鐵產品的競爭力。受限于綠氫高昂的成本以及歐洲鋼鐵業居高不下的人工成本，“綠色鋼鐵”在世界市場上注定沒有任何優勢。
氫能戰略提倡，促進市場對綠色鋼鐵的需求。但究竟是通過行政命令強制性規定綠色鋼鐵在制成品中的比例，還是像綠色有機食品一樣蓋上環保印戳指望企業“用愛發電”，戰略并未給出任何切實可行的方案。
另一個問題是，誰能獲得電解制氫的資格?資質的授予，將極大程度地影響未來十年內制氫行業的格局。
氫能戰略批準了兩個100 MW級別電解制氫試點項目，分別隸屬于德國四大電網企業中的Amprion和Tennet公司。項目的電力來源是富裕的、無法及時入網的風光發電。
這兩個項目此前因“制氫不屬于電網公司業務”為由，被德國政府一度叫停。
如今政府放松管制，引發了反對聲。6月初，有環保組織牽頭一眾中小型新能源發電企業，聯名致信德國經濟部，警告電網企業參與制氫違反了歐盟法規，并稱“此舉將沉重打擊分布式電解制氫，造成不可逆的歧視性影響。”
不僅在氫氣制備端，氫氣的運輸問題也面臨舊有法規的掣肘。
德國氫能戰略提出，在基礎設施方面，應當充分利用現有天然氣網絡構建氫氣網絡。今年1月底，德國管道聯合會VNB Gas已規劃了5900公里長的氫氣管線以連接北海沿岸地區與南部工業區，但至今為止，氫氣在法律意義上并未被認定為管道氣體。
另一個影響范圍更為廣泛的爭議焦點在于，電解制氫企業免征收的可再生能源附加費將由誰來最終買單。
一直以來，該附加費都是德國政府給予風光發電補貼的財政源頭。氫能戰略在給予制氫企業優惠的同時，也明確了可再生能源附加費總額保持不變的基本方針。
這意味著，普通電力消費者分配到的附加費會進一步上漲。目前，德國的居民電價水平已是僅次于丹麥的歐洲第二名。
雖然氫能戰略仍有著許多待完善的空間，但未影響柏林方面推行氫能的決心。
正如德國經濟部長阿爾特邁爾所言，“氫能在替代化石燃料問題上起著關鍵作用。我們必須現在就做出抉擇，如此德國才能在氫能技術中成為世界第一。”
作者：錢伯彥
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