1、 氢的增长势头持续,但它尚未完全发挥其在清洁能源转型中的潜在作用
氢可在重工业和长途运输等行业的脱碳中发挥关键作用,否则这些行业的排放很难减少,它仍远未发挥其潜力。对氢气的需求在很大程度上仍然局限于少数传统应用,今天的大部分氢气生产都是基于有增无减的化石燃料,低排放氢气的生产处于非常早期的阶段。
一个主要障碍是,用于描述低排放氢气的现有术语因利益相关者和国家而异,这使贸易和投资变得复杂。国际商定的氢气生产排放强度计算方法可以降低融资成本,提高投资者的兴趣,并实现更大的规模经济。
氢能背后的政策势头肯定在增强。截至2022年底,共有28个政府制定了氢能战略,其中约三分之一是在前两年内制定的。一些国家设想进口大量氢气,而另一些国家则将自己定位为新兴氢气市场的未来出口国。
然而,尽管有这些发展,2022年的氢气需求仅增长了约3%,达到9500万吨,需求主要集中在炼油和工业部门,在工业和运输等新应用中的使用非常有限。
迫切需要创造对低排放氢气的需求,并调动对生产和支持基础设施的投资。为了进一步实现这一目标,国际能源署与国际氢能和燃料电池经济伙伴关系(IPHE)合作,为2023年4月举行的七国集团气候、能源和环境部长级会议发布了一份报告,题为《基于排放强度的氢定义》。
2、 低排放氢气项目面临重要瓶颈
根据国际能源署的分析,迄今为止,已经发布了1200多个生产低排放氢气的新项目,但只有5%的项目得到了确认的投资决定。由于未来需求的不确定性、向客户运输和交付氢气的基础设施不足,以及监管和认证机制的不明确性,导致进展滞后。
当然,这些障碍背后有很多原因,但缺乏统一的术语释义是投资和潜在贸易的主要障碍。
目前,有几种不同的术语用于根据氢气的生产方式对其进行分类,包括“可持续”或“清洁”。更常见的是使用颜色,如“灰色”、“蓝色”、“粉色”或“绿色”氢。然而,这些术语没有达成一致的定义,它们可能会掩盖许多不同水平的潜在排放。例如,许多电解槽由电网供电,其排放强度可能因其产生方式而异,但没有指定颜色。对于使用具有碳捕获、利用和储存(CCUS)的天然气生产的所谓“蓝色”氢气,我们的分析表明,每公斤生产的氢气所造成的排放量可能因所使用的技术和捕获率而有很大差异。
2021年全球和七国集团成员国按行业划分的氢气需求
2021年全球和七国集团成员国技术制氢情况
3、 缺乏描述低排放氢气的标准术语是扩大投资规模的障碍
缺乏普适标准或国际协议阻碍了市场监管的统一要求。存在多种低排放生产路线,随着技术创新和规模扩大,它们目前的高成本将大幅下降,正如我们在过去15年中看到的太阳能光伏和电池一样。但如果潜在投资者和消费者不确定某条生产路线是否符合不同国家或行业的排放要求,他们可能会犹豫是否能够应用。
国际氢能和燃料电池经济伙伴关系(IPHE)制定了一种标准方法来计算不同制氢路线的温室气体排放强度,这可以提高透明度并促进市场发展。
国际商定的计算氢气生产排放强度的方法有两个主要好处。首先,可以直接为特定生产路线计算的数值为潜在投资者和客户提供透明度。其次,使用通用方法直接计算排放强度,可以使不同法规在一定程度上实现互操作性,从而明确不同产品如何符合不同国家的要求。
IPHE方法将作为第一个计算氢气供应温室气体排放的国际标准基础,该标准目前正在由国际标准化组织(ISO)制定,其目标是在2024年底前公布该标准。
国际能源署与IPHE合作为今年4月的七国集团部长级会议编写的报告中使用了这一方法,目的是为决策者提供更清晰的信息,以计算不同氢气生产路线的排放强度,并实施共同的国际排放核算框架来定义氢气。设计一种通用方法来计算载体中转化氢气和运输氢气的排放强度的下一步工作也已经在进行中。
2021年不同制氢路线的排放强度比较
4、 一种共同的方法可以使不同的认证制度和条例具有可比性
由于定义排放强度的国际标准仍在制定中,许多国家和监管机构已经或正在制定不同的认证系统或监管框架。这种差异可能会给项目开发商带来障碍,他们需要为每个想要进入国内市场的国家进行临时、耗时的认证程序。
确定氢气排放强度的通用、合理的方法将使不同认证体系和监管框架之间具有可比性。此外,一个显示氢气排放强度的通用系统可以帮助揭开氢气生产的神秘面纱,并允许公众评估关于其可持续性的索赔和反诉。实施一个确定排放强度的共同框架可以巩固现有和未来的监管和认证系统。
5、 在氢路线图中提及排放强度是加快低排放氢部署的第一步
世界各地的许多政府都在制定低排放制氢技术的部署目标,2022年9月举行的上一次氢能部长级会议承诺到2030年实现9000万吨的联合目标,这与国际能源署的2050年净零排放情景大致一致。但国际能源署的最新数据显示,我们还没有走上实现这一目标的轨道,需要采取更有力、更快的政策行动。为了促进在不断增长的国际市场中保持互操作性,这些目标和国家框架应使用通用方法来计算氢气生产的排放强度。这是扩大低排放氢气生产和贸易的关键因素。全球氢能市场的成功发展必须与许多不同的利益相关者进行对话,但只有在掌握共同语言的情况下才能发挥其潜力。