一、氫氣需求正在增長(cháng)，關(guān)鍵應用領(lǐng)域出現了積極信號
2021年，氫需求達到9400萬(wàn)噸，恢復到新冠大流行前的水平(2019年為9900萬(wàn)噸)，所含能源量相當于全球究極能源消費的2.5%左右。大部分增長(cháng)來(lái)自于煉油和工業(yè)的傳統用途，但新應用的需求增長(cháng)到約4萬(wàn)噸(較2020年增長(cháng)了60%，盡管基數較低)。
氫的一些關(guān)鍵新應用正在顯示出一些進(jìn)展的跡象。在個(gè)使用純氫直接還原鐵的示范項目啟動(dòng)僅一年后，新增純氫煉鋼鋼項目的規劃和公告迅速增加。批氫燃料電池列車(chē)（火車(chē)）在德國開(kāi)始運行。還有100多個(gè)在航運中使用氫及其衍生物的試點(diǎn)和示范項目，一些大公司已經(jīng)簽署了戰略合作伙伴關(guān)系，以確保這些氫及其衍生物燃料的供應。在電力部門(mén)，氫和氨的使用正在引起更多的關(guān)注；到2030年，已宣布的項目的潛在產(chǎn)能將達到近3.5GW。
考慮到世界各國政府已經(jīng)實(shí)施的政策和措施，估計到2030年，氫氣需求可能達到1.15億噸，盡管只有不到200億噸來(lái)自新的應用場(chǎng)景。相比之下，到目前為止，世界各國政府提出的現有氣候承諾需要1.3億噸（25%來(lái)自新用途），到2030年需要近2億噸才能實(shí)現到2050年的凈0排放。
二、低排放制氫項目的數量在不斷增加，但達到FID階段的比例很低
2021年氫氣需求增長(cháng)的大部分是由化石燃料生產(chǎn)的氫氣滿(mǎn)足的，這意味著(zhù)對緩解氣候變化沒(méi)有任何好處。2021年，低排放氫的產(chǎn)量不到1百萬(wàn)噸，而且幾乎全部都來(lái)自于具有碳捕獲、利用和存儲(CCUS)功能化石燃料的工廠(chǎng)。然而，低排放氫氣生產(chǎn)項目的策劃和公告正在以驚人的速度增長(cháng)。
如果目前在建的所有項目都能實(shí)現，到2030年，低排放氫氣的年產(chǎn)量將達到1600- 2400萬(wàn)噸，其中900-1400萬(wàn)噸是電解制氫，700-1000萬(wàn)噸是化石燃料基于CCUS的制氫。就電解而言，如果所有在建項目都能實(shí)現，到2030年電解槽的裝機容量將達到134-240GW，其下限與德國的可再生能源裝機容量相近，上限則遍及整個(gè)拉丁美洲。
大部分項目目前處于后期規劃階段，但只有少數(4%)正在建設或已達成最終投資決定(FID)。關(guān)鍵原因包括需求的不確定性、缺乏監管政策以及向終端用戶(hù)輸送氫氣的可用基礎設施。
三、擴大電解槽制造能力對拓展氫氣供應鏈至關(guān)重要
需要使用低排放電力的電解槽來(lái)生產(chǎn)低排放的氫氣。如今，電解槽產(chǎn)能接近8GW/年，根據行業(yè)公告，到2030年可能超過(guò)60GW/年。這將足以滿(mǎn)足目前政府的電解部署目標，但擴建取決于政府目標能否在當前項目計劃之外轉化為現實(shí)項目。盡管預計項目將在未來(lái)幾年繼續增長(cháng)，但仍有必要為項目提供早期支持，以確保它們達到FID并擴大規模。
分析表明，以目前的化石能源價(jià)格，可再生氫已經(jīng)在許多地區與化石燃料的氫競爭了，特別是那些擁有良好可再生資源、又必須進(jìn)口化石燃料以滿(mǎn)足制氫需求的地區。當然，未來(lái)幾年情況如何還存在不確定性。但是，如果正在進(jìn)行的電解槽項目得以實(shí)現，并按計劃擴大生產(chǎn)能力，到2030年，電解槽的成本將比現在下降約70%。結合可再生能源成本的預期下降，這將使可再生氫的成本降至1.3-4.5美元/千克氫(相當于39-135美元/MWh)。這個(gè)范圍的下限是在可再生能源的良好獲取的地區，可再生氫已經(jīng)與價(jià)格有增無(wú)減的化石燃料氫更具有競爭力。
四、如果障礙很快得到解決，到本世紀末將有大量的氫交易
2022年2月，世界上一批液化氫從澳大利亞運往日本，這是國際氫市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵里程碑。根據正在開(kāi)發(fā)的出口導向型項目，到2030年，預計每年可出口1200萬(wàn)噸氫氣，到2026年計劃投產(chǎn)260萬(wàn)噸/年。幾乎所有這些以出口為導向的氫項目計劃都是在過(guò)去兩年中宣布的，其中大多數項目都確定了選擇氨為氫的載體作為好選項。
然而，承購和進(jìn)口安排落后于計劃出口的規模：每年只有200萬(wàn)噸H2獲得客戶(hù)或潛在客戶(hù)。項目開(kāi)發(fā)商和投資者在新興市場(chǎng)中面臨著(zhù)高度的不確定性，許多政府尚未實(shí)施具體的氫貿易政策，這是項目成功開(kāi)發(fā)所必需的。國際合作對于促進(jìn)結盟和識別可能減緩氫市場(chǎng)發(fā)展的障礙至關(guān)重要。
五、全球能源危機:氫能的另一個(gè)動(dòng)力?
全球能源危機突出表明，有必要制定政策，使能源安全需求與氣候目標保持一致。氫可以通過(guò)在最終用途中取代化石燃料或將以化石為基礎的氫生產(chǎn)轉變?yōu)榭稍偕鷼涞姆绞?，減少對化石燃料的依賴(lài)，從而促進(jìn)能源安全。發(fā)展國際氫氣市場(chǎng)還可以增加潛在能源供應國的多樣性，特別是加強能源進(jìn)口國的能源安全。
如果各國政府實(shí)施其雄心勃勃的政策，以實(shí)現其氣候承諾，到2030年，氫可以幫助減少140億立方米/年的天然氣使用量，2000萬(wàn)噸/年的煤炭使用量和36萬(wàn)噸/年的石油使用量，相當于哥倫比亞目前的總化石燃料供應量。也給重工業(yè)、重型公路運輸和航運提供了減少化石燃料和節約排放的機會(huì )。
六、將基礎設施改造為使用氫氣的方式既有機遇也有挑戰
與開(kāi)發(fā)新管道相比，將天然氣管道用于輸送氫氣可以減少50-80%的投資成本。正在開(kāi)發(fā)的項目是將數千公里的天然氣管道改造成100%的輸氫氣管道。但是，實(shí)際經(jīng)驗是有限的，必須進(jìn)行重大調整和適應。
各國政府，尤其是歐洲國家，正在考慮改造液化天然氣(LNG)終端，盡管機會(huì )取決于它們最終接收的是氫氣還是氨。初步研究表明，重新利用以接受氨是可能的，以額外11%-20%的新液化天然氣終端的投資成本。液化氫液化天然氣終端的改造面臨著(zhù)更大的技術(shù)挑戰，因為低溫需求要低得多，這限制了現有設備的利用。這對成本有重要影響。僅液化天然氣儲罐一項就占液化天然氣終端投資成本的一半左右，而新建造的液化氫儲罐替代它的成本可能比液化天然氣儲罐高出50%。目前還沒(méi)有將現有液化天然氣終端轉換為氨或氫的經(jīng)驗，這使得成本估算較不確定。未來(lái)對氫及其衍生物需求規模的不確定性會(huì )限制對可制備氫或氨的新終端的消納。
七、隨著(zhù)政策行動(dòng)的加強，重點(diǎn)必須轉移到執行上
各國政府繼續將氫作為其能源部門(mén)戰略的支柱：自2021年9月以來(lái)，已通過(guò)了9項新的國家戰略，使總數達到26項。一些國家正在通過(guò)實(shí)施具體政策進(jìn)入下一步，特別關(guān)注支持商業(yè)規模的低排放氫氣生產(chǎn)和基礎設施項目(如基于歐洲共同利益的歐盟重要項目、美國通貨膨脹削減法案和德國H2Global倡議)。然而，仍沒(méi)有足夠的政策活動(dòng)來(lái)創(chuàng )造氫氣需求，而氫氣需求是確保承購協(xié)議的關(guān)鍵。缺乏創(chuàng )造需求可能阻礙最終的投資決策。
文章來(lái)源：氫眼所見(jiàn) 作者：馬震
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