氢能推动能源转型加速的力量是前所未有的。使用可再生能源或低排放工艺生产的清洁氢被誉为潜在的游戏规则改变者,它使工业大宗商品的清洁生产成为可能,并可用于航运和航空等运输方式的脱碳。氢能可以作为煤炭或天然气等化石燃料的替代品,也可以用于生产氨,氨是合成肥料的主要成分。
虽然氢能好处多多,但如何才能获得这些好处,特别是在发展中国家?我们确定了需要通过协调行动克服的三大挑战。
氢能产业需要清洁化
目前,约98%的氢能生产使用天然气和煤炭,碳排放量与日本相当,约占全球二氧化碳排放总量的3%。为了实现《巴黎协定》的目标,氢能生产需要脱碳,而可再生能源制氢是最有前途的选择,辅之以低碳氢。
此外,从现在到2050年,氢的总需求量需要增加五倍。为了走上这条路,从现在到2030年,绿氢装机容量需要增加75倍。
氢能产业需要降成本
目前绿氢的生产成本要比使用化石燃料生产的灰氢高得多。通常,位置好的绿氢成本约为4-5美元/公斤,是灰氢或蓝氢(由天然气生产并通过碳捕获与封存支持)生产的两到三倍。
好消息是,由于学习效应提升了技术性能和生产工艺以及规模经济,预计到2030年绿氢成本将快速降至2-3美元/公斤。
提升清洁氢能经济性的一个方法是对灰氢实行温室气体(GHG)排放定价,从而缩小绿氢和灰氢之间的竞争力差距。政府补贴会有所帮助,但需要预先说明一点,经合组织国家和中国已宣布将通过约1000亿美元的补贴支持清洁氢能生产,这可能会把投资者从发展中国家吸引开。
绿氢生产是资本密集型的,需要大量的可再生能源。年产100万吨绿氢需要10吉瓦的电解槽、20吉瓦的可再生能源发电和300亿美元的投资(也称为“1-10-20-30规则”)。用绿氢替代当下使用的所有灰氢,将需要目前运行的太阳能和风能发电的全部装机容量。
抵达终点线
第三项挑战是抵达终点线的绿氢项目为数甚少。
尽管宣布了多个项目,但只有少数项目已经实现或正在建设中,分布在智利、埃及、阿曼、沙特阿拉伯和阿联酋等国。许多大型项目正在筹备中,规划中年产超过百万吨的氢能项目有17个,其中6个在非洲、南美洲和中亚地区。这些项目约有一半处于概念阶段,另一半处于可研阶段,加在一起总共有500多个氢能项目的目标是在2030年之前竣工投产。
绿氢项目的首要风险是承购。在让投资者确信绿氢能找到买方和买方愿意出多少钱方面有哪些保障?例如,绿氨的生产成本明显高于使用化石燃料生产的氨,目前对此类绿色产品的需求不足。由于目前缺少绿氢及其产品的标准和认证体系,甄别区分灰氢和绿氢或清洁氢能也不容易。
重在行动
虽然这些挑战似乎难以克服,但可再生能源成本下降、能源需求上升以及气候变化迫在眉睫,都为发展清洁氢能创造了前所未有的动力。
随着全球清洁氢能需求迅速扩大,发展中国家可以立即准备起来,并设计赋能框架和风险缓释工具。
世界银行集团随时准备为政府和私营部门提供投资和监管解决方案,开发优质储备项目。世行目前在巴西、智利、印度、毛里塔尼亚和纳米比亚等国提供上游项目准备支持,资金来自“能源部门管理援助计划”(ESMAP)的绿氢支持计划。借款国对此兴趣浓厚,投资组合不断扩大。
世界银行还帮助借款国建立行之有效的机制,例如竞争性拍卖、为生产者提供价格保障的上网电价补贴(FiT)和支付生产成本与市场价格之间差额的差价合约(CfD)。
下周我们将在新德里举办“氢能发展伙伴关系”(H4D)倡议的首次合作伙伴会议。该伙伴关系将有助于在未来几年从公共和私人来源为氢能投资吸引大量资金。该伙伴关系将促进能力建设和监管解决方案、商业模式和技术,从而在发展中国家推广低碳氢能。通过氢能发展伙伴关系,发展中国家将为扩大氢能项目规模进一步获得优惠融资、技术援助和咨询建议。
这将是迈向释放氢能的威力推动清洁能源转型的又一步。
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