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中国能源报最新报告：欧洲氢能战略将成为“经济复苏”支柱

“当前 ， 人们已经广泛认识到 ， 更大范围地使用清洁氢能可以成为实现欧洲经济脱碳的重要手段 。 ”独立研究机构法国国际关系研究所(IFRI)日前发布了一份题为《欧盟氢能战略展望》的报告说 。
报告指出 ， 一项稳健、成本效益高的欧洲氢能战略将成为“欧盟经济复苏计划”的支柱 ， 而该战略应与《欧洲绿色协议》一致 ， 加速欧洲经济体的脱碳进程 。 同时 ， 欧盟需要通过有效的公共支持计划和系统方法确保氢能规模的扩大 ， 从而推动其成本的大幅降低 ， 并在就业、价值创造和竞争力方面为欧洲带来最大经济效益 ， 同时有效实现脱碳 。
潜在需求广泛
报告指出 ， 目前 ， 全球每年有约7000万吨氢气的需求 ， 欧盟约占全球氢需求的9% 。 其中 ， 占比最多的是燃料的精炼 ， 其次是用于农业、矿业和工业用途的氨和甲醇的生产 。 同时 ， 这些与“经济脱碳”无关的氢用途的消费量一直在不断增长 。
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全球氢需求及各领域消费量占比
在交通运输领域 ， 清洁氢能主要适用于长途卡车和汽车 ， 而欧洲已对此开始部署 。 “尽管欧洲汽车制造商将纯电动汽车和轻型汽车列为优先发展目标 ， 但氢能长途卡车和旅游车以及与之伴随的加氢站 ， 有着更大的发展需求 。 ”法国国际关系研究所指出 ， “对于氢燃料电池车和辅助基础设施而言 ， 迫切需要通过扩大规模和批量生产来降低成本 。 ”此外 ， 以氨作为燃料的深海运输 ， 以及航空业 ， 都将产生大量对于氢的需求 。
根据该报告 ， 对于减少“最难直接电气化或完全电气化”的工业以及运输部门的温室气体排放 ， 清洁氢能是一种主要的方式 ， 例如工业领域中的化学品和钢铁 ， 交通领域中的卡车、船舶和飞机 。
此外 ， 法国国际关系研究所还补充说 ， 氢的使用前景十分广泛 ， 例如 ， 它被普遍认为是一种储能的方式 ， 同时 ， 在2035年后 ， 清洁氢能还可以通过与天然气基础设施的部门耦合 ， 成为欧洲实现完全脱碳的重要选项 。
降低“绿氢”成本
“全球约有98%的氢是由化石燃料制备的 。 ”报告指出 ， 目前 ， 低碳、绿色的氢仅有1%-2% 。 当前 ， 生产低碳氢主要有三种方式：通过低碳电力电解水、使用碳捕集与封存(CCS)进行甲烷蒸汽重整制氢 ， 以及使用低碳电进行天然气热解 。
其中 ， 电解的方式是把水分解成氢和氧 ， 目前有三种类型的电解槽：碱性电解槽(AEM)、质子交换膜电解槽(PEM)和固体氧化物电解槽(SOEC) 。 大型(>100兆瓦)碱性电解槽已经存在了较长时间 ， 尤其是在挪威 ， 其电氨厂向欧洲输送了大部分氮肥 ， 加拿大、智利、埃及、冰岛、印度、秘鲁和津巴布韦也都建有电氨厂 。
法国国际关系研究所表示 ， 与普遍持有的看法相反 ， 因为不需要贵重材料 ， 超大规模的电解槽价格仅为400欧元/千瓦 ， 并不十分昂贵 。 因此 ， 如果其容量系数(或利用率)每年不低于3000个满负荷小时(FLH) ， 甚至可以大于5000FLH ， 则电解成本将由电力成本而不是电解槽成本决定 。
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电解槽使用率与氢能成本
“电解槽具有灵活性 ， ”法国国际关系研究所认为 ， 当电网成本或电力“碳含量”过高时 ， 可以停止工作 ， 更多的用太阳能和风能为其供电 。
该报告认为 ， 电解水制氢的同时 ， 还可以产生具有很大市场价值的副产品——氧 ， 从而降低制氢成本 。 从广泛的脱碳角度来看 ， 这一过程产生的氧可以用于固体生物质的气化或燃料的氧化 ， 这是一种有助于碳捕获和封存(CCS)提高废气中二氧化碳浓度的方法 。
此外 ， “增加部署 ， 扩大产业规模 ， 也将有助于降低制氢成本 。 ”报告强调 ， 清洁的氢将在“经济脱碳”方面发挥重要作用 ， 同时 ， 其大规模部署也为经济发展提供了重要机遇 。 从成本来看 ， 绿氢将很快能够与基于化石的氢竞争 。


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