欧盟氢能发展战略与前景-狗粮快讯网
(董 凡国内现代全世界关系研究院)
零 年 月,欧盟理事会再次通过决议,决定延续对“欧洲氢能和燃料电池事业联合体” 支持至 零 年底,并聚焦于“能源和交通行业 应用”,以及削减相关市场壁垒。同期,欧盟发起“国家补助规则现代化倡议”,提出设立“欧洲共同益处重要项目”(IPCEIs),对事关欧盟未来经济和科技竞赛力 关键技术、基础设施项目,在欧盟层面给予公共支持。相关产业界呼唤,欧盟应在未来 ~ 零年,向与氢能相关 “欧洲共同益处重要项目”注入 零亿~ 零零亿欧元。欧洲 氢能研发应用不断取得突破,前年 月,世界 辆氢动力列车在德国北部试运行。
今年 月 日,欧盟委员会推出《气候中性 欧洲氢能战略》,准备大力促进氢能特别是可再生能源制氢产业 发展以及氢能 广泛应用。当前,气候变化问题和经济发展模式转型问题受到世界各国越来越多 关注,氢能是 种被环保主义者给予厚望 能源,各国发展氢能产业 动力充足。作为全世界主要经济体和应对气候变化新为积极 全世界行为体,欧盟不仅将氢能看作实现“碳中和”控制气候变化和发展新能源 目标,而且把氢能作为实现经济结构性转型、为后疫情时代注入发展动能 重要路径之 ,并试图通过这 新兴产业增强竞赛力,力争成为该领域全世界 引领力量。欧盟发展氢能既面临诸多机遇,也有不可忽视 挑战。
零世纪 零年代后,随着石油危机对西方经济 严重冲击,西方国家普遍在探索替代能源以减少对石油 进口依赖,尽可能削减油气资源消费,而氢能成为重点研究领域之 。 零世纪 零年代,欧共体投入氢能 科研经费达 零零万~ 零零万美元。 零世纪 零年代,随着气候变化问题进入人们视野,欧洲国家政府、企业和社会对氢能开发利用 动力更加强烈。 年,比利时试验了世界 辆氢燃料公共汽车。 年,壳牌公司成立了独立 氢能开发部门。 年 月,冰岛宣布要建设世界 个氢经济国家,壳牌公司、戴姆勒公司和挪威油气化工企业海德鲁公司共同与冰岛 企业、研究机构和政府合作,通过氢能利用推动国家能源转型。
. 氢能作为新兴产业有巨大发展潜力
. 氢能具有较大 经济拉动潜力
. 氢能成为产业竞赛抢占 先机
. 氢能将为欧盟能源转型提供有效路径
欧盟发展氢能 主要考虑
欧盟发展氢能 前景和挑战
“绿氢”对欧盟应对气候变化 贡献相当明显。欧洲氢能研究所发布《欧洲 × 零吉瓦绿氢行动计划》称,若欧盟 零 零年前在本土部署 零吉瓦“绿氢”产能,周边国家部署 零吉瓦,则欧盟未来每年可减少碳排放 零零万吨。在工业领域,氢不仅是重要工业原料,也是高能量密度 清洁燃料,在钢铁、化工、水泥等传统高碳排放行业具有极大潜力,与欧洲重塑工业竞赛力 政策相契合,甚至形成“零碳排放钢”新型工业发展模式。在交通领域,氢能汽车可在电动车以外,使运货卡车、出租车等低碳清洁化转型；占欧盟铁路运营 % 柴油列车可转为低碳氢燃料；航空业采用混合氢燃料将进 步推动减排。欧洲太阳能发电公司政策总监奥黑莉?博韦称，“欧盟氢能战略 推出是整个欧盟向绿色发展迈出 重要 步,只有可再生能源制氢才是帮助整个欧洲实现脱碳目标 新有前途 方式。”
欧洲应用氢能 探索历程
欧盟提出新“氢能战略”
作为新兴产业,氢能与欧盟未来产业布局、经济结构乃至对外经济关系 发展关系密切,将是欧盟及其成员国继续大力支持 行业,企业也会在欧洲和全世界投入低碳发展行业,当前仅德国 “绿氢”约占全世界总量 零%。目前,欧盟在建 或已经确定订立 可再生能源制氢项目产能达 . 吉~ . 吉瓦,规划 产能达到 吉瓦。全世界能源署、欧盟及其主要成员国以及企业界均看好氢能发展前景,全世界能源署署长法提赫?比罗尔表示,在当前全世界原油经济大幅震荡背景下,“绿氢”正在迎来“属于它 时代”。
其 ,制定了欧盟发展氢能 路线图。欧盟计划分“ 步走”推进氢能发展， 步 零 年,欧盟应将可再生电力 电解槽制氢产能提升至每年 吉瓦,产量达到 零零万吨/年；第 步 零 零年,将氢产能提升至 零吉瓦,产量达到 零零零万吨/年,成为“欧洲能源系统 固有组成部分”；第 步 零 零年之后,争取实现将可再生能源制氢即“绿氢”,大规模部署在各个难以实现脱碳化发展 行业之中。欧盟呼唤各成员国将氢能列入国家能源与气候发展 中长期目标规划。目前,已经有 个成员国加入欧盟牵头成立 “氢能倡议”, 个成员国将氢能列入国家替代化石能源 政策框架。
其 ,加大政策扶植力度。在欧盟 产业政策中, 直注重构建 个完善、适合企业正常竞赛 欧洲单 市场,营造支持产业发展 环境,促进市场成熟,帮助企业渡过“创新死亡之谷”,狗粮快讯网消息人士称,将新技术、新领域转化为新产业。在氢能战略中,欧盟也制定了 系列产业扶植 做法。在市场监管方面,欧盟要通过规则和碳贸易配额等市场手段,帮助“绿氢”缩小与化石能源制氢 成本差距。在国家补助政策上,欧盟将在明年制定有关氢能发展 国家补助政策框架,规定各产业使用氢能 新低消费比例,保证氢能获得足够 市场需求,鼓励和扩大氢能应用。在减排和环保政策上,欧盟将对碳排放贸易机制(ETS)中有关氢能以及制氢技术 概念进行界定,改革相关质量,使化石燃料制氢受到碳排放贸易机制 成本约束。在投资领域,欧盟近期准备力推可再生融资项目分类质量改革,引导投资者加大对“绿氢”等绿色项目 支持。欧盟诸多公共投资机制,包括新冠肺炎疫情后推动经济发展 恢复基金、多年期预算框架下 区域发展基金、团结基金、投资欧盟(investEU)等,均将加大对氢能项目 支持力度。《欧洲绿色协定》框架下,对依赖化石能源产业 经济社会转型“公正过渡机制”投资计划,也将氢能作为重点支持领域。在科研方面,欧盟 零 -今年期 “地平线 零 零”投资计划,支持设立了燃料电池和氢能联合项目,重点领域包括氢能合成航空燃料、氢动力航空电池、氢能航空发动机研发等领域。今年后,欧盟科研支持计划“地平线欧洲”将加大对氢能 科研支持。
其 ,建立产业发展联盟。在欧盟推进气候和能源转型 政策框架中,建立由企业、成员国和地区政府、非政府组织、学界等组成 产业联盟,作为推动发展相关产业 重要平台。例如在汽车电池行业, 零 年 零月,欧盟委员会提出建立欧洲电池联盟(EBA)倡议,目前已经有 零家科研机构及企业加入欧洲电池联盟,以培育欧洲 电池行业竞赛力乃至超级企业。欧盟还发布成立“氢能联盟”倡议,欧盟和“氢能联盟”将共同规划 批“欧洲共同益处重要项目”,带动产业发展和产业链整合和强化。“氢能联盟”拟推动 零家企业参与制氢电解槽 相关产业链,并推进实施 吉瓦规模 电解槽项目。
其 ,加强全世界合作。欧盟认为其发展氢能 成功与否,不仅取决于内部 产业和市场发展状况,而且需要借助全世界合作和依托全世界市场。欧盟将探索与非洲特别是北非地区合作发展可再生能源和制氢行业 可能性,推动周边邻国发展电解氢产能, 零 年实现制氢产能达到 零吉瓦 目标并向欧盟出口。在投融资方面,欧盟将通过其主导 多边投资机构或开发银行,支持周边国家“绿氢”建设,其中,“西巴尔干投资促进框架”将是重要抓手。在全世界机制层面,欧盟要成为氢能技术质量 全世界领导者,将推动与全世界伙伴就氢能发展达成更广泛 协议,并建设“基于规则 氢能市场”,防范潜在 贸易扭曲和市场壁垒。
其 ,加大基础设施投入。应用氢能须在 、分流、运输、使用等方面大幅增加基础设施投入,形成 体化 融合网络(见图 ),同时对现有基础设施进行换代升级改造。在制造业领域,欧盟提出应将电解制氢槽建在炼油厂、钢铁厂和化工厂 周边,以提供燃料和炼化原料,利用可再生能源发电制氢,促进这些行业绿色低碳发展。在交通领域,为氢燃料电池公交汽车和卡车建设更多加氢站,并围绕加氢站部署电解槽产能,在港口和机场等交通枢纽布局氢能制造及辅助基础设施。此外,构建更多氢气骨干管网,推动氢气远距离传输,服务于氢能贸易。目前,法国与德国天然气管网运营商开始讨论建设欧洲首条跨境纯氢气运输管线。德国、奥地利、法国、荷兰、比利时和卢森堡 能源部长曾共同强调加大对于氢气运输基础设施 投资。
其次,欧盟内部市场环境条件有待改善。在能源市场运行和监管制度方面,欧盟各国仍然缺乏欧盟层面 统 规则,需要削减各国内部市场障碍和壁垒。今年 月,欧盟能源监管合作署(ACER)发布报告指出,当前状况下,欧盟为氢能另行建造管道并不现实,将氢气混合在天然气管道中使用是 种可行选购,但仅有少数成员国允许将氢气注入天然气管道实行混合运输。德国允许在特定条件下氢气混合比例达到 零%,欧盟能源监管合作署认为各国 能源监管机构都应该考虑将氢气 混合比例设定在 %以上。德国复兴信贷银行全世界可再生能源、电力和水资源负责人托马斯?比勒坦言,当前,氢能行业商业项目进展依然缓慢,为大型项目提供融资担保依然遥远。
可再生能源电解制氢拓展了能源利用新途径,氢能为可再生能源提供转换渠道、储存渠道和利用渠道。 旦技术成熟,氢气甚至可以储存于地下,成为电网 备用能源。在工业领域,氢气大量用于 氨气和甲醇,具有重要 工业价值。在航运行业,推动燃料环保为氢能提供了发展空间,今年,全世界海事组织(IMO)开始实施更为严格 低硫船舶燃料质量, 定程度上给航运业能源转型提供新动力,促使各国船舶制造商探索氢能或氨能燃料 低碳环保货轮 研发与制造。
欧盟大力推动氢能发展,体现了欧盟希望将可持续发展与当前经济转型相结合,在新兴产业领域抢占先机等重要考量,也是面临新冠肺炎疫情严重冲击,推进疫情后经济复苏,转变产业结构和发展动能 重要举措。
欧盟委员会预计,氢能占欧盟能源消费 比例有望从目前 %上升至 零 零年 %~ %。有市场分析人士认为,当前氢能面临 发展环境和 世纪初可再生能源极其类似,只需要 年 时间,氢能有望成为更加有竞赛力 能源。在基础设施领域,全世界能源署认为欧盟已经具备完善 管道设施,可用于成员国内部氢能贸易。例如,荷兰 天然气管道完全具备输送氢气 能力,随着天然气需求下降,氢能提升这些资产 利用率,进行相关技术改造和基础设施投入在经济上也是可行 。在产业集群上,全世界能源署认为,由荷兰、比利时、德国、挪威所环绕 北海地区,已经具备推进大规模制氢产业 基础,工业需求、可再生能源发电基础、管道基础设施、碳捕捉和封存技术应用,均为氢产业提供良好土壤。
欧盟将可再生能源作为拉动经济 重要产业,其实早在欧盟之前,奥地利、比利时、法国、德国、意大利、荷兰等国已制定了支持氢能发展 政策,近年各界发展氢能 声音不断扩大。去年 月,德国经济部长阿尔特迈尔表示,德国希望成为氢能技术领域 “世界 ”。今年 月,荷兰发布氢能战略,提出 零 年要完成 零零兆瓦可再生能源制氢项目。今年 月,法国著名智库法国全世界关系研究所发布《欧盟氢能战略前景》报告,提出欧盟要注重构建规则质量和公平竞赛 环境等建议。今年 月,德国政府公布了 零零亿欧元 经济复苏计划,提出至少投入 零亿欧元发展氢能。德国还发布了国家氢能战略,明确将“绿氢”作为未来发展重点,计划在 零 零年前将国内 电解制“绿氢”产能提高至 吉瓦,使“绿氢”占德国工业用氢总量 零%, 零 零年前提高至 零吉瓦,成为欧盟首个确定氢气 目标 国家。
欧盟已确定要推动低碳、绿色、智能化能源转型,但各领域转型进展差距较大。电力行业,可再生能源发电快速发展,转型成效较为显著,但建筑用能、交通运输和工业领域转型进展缓慢。这种差异性既和欧盟国家能源市场规则尚待整合完善、配套基础设施需要进 步建设等因素相关,也与可再生能源低能量密度、 缺乏延续性与稳定性有关。例如,钢铁、化工等产业无法替代化石能源 燃烧,电动车需要长时间充电且动力相对不足,在货运卡车等领域难以与燃油车相竞赛,在海运、航空等领域更难替代化石能源。而且,可再生能源发电不稳定,在维护电网稳定、持续供电等方面,与化石能源相比缺乏竞赛力。
氢能将可能给交通、工业、建筑等领域用能带来巨大转变,并有希望带动欧盟能源体系 基础设施投资和就业,被欧盟寄予较大期望。欧盟委员会预计,可再生能源 投资周期 般为 年,相关投资对经济起到巨大促进作用。 零 零年,欧盟将在电解槽领域新增 零亿~ 零亿欧元投资, 零 零年这 领域新增投资将达到 零零亿~ 零零亿欧元。由于氢能 对传输、贮存等行业 发展有所拉动,欧盟委员会预计, 零 零年,氢能将带动欧盟可再生能源发电达到 零吉瓦~ 零吉瓦水平,同时拉动氢能运输和储存行业 零亿欧元投资。还有预测认为, 零 零年,欧盟对可再生能源 氢能 需求将达到每年 零太瓦时~ 零太瓦时,用于 氢气所需 海上风电专用装机容量将达到 零吉瓦~ 吉瓦。在此背景下,氢能产业有望帮助欧盟增加 零零万个就业岗位。今年 月,全世界能源署发布 报告指出,尽管氢能、电池等多种能源技术无法在短期内创造大量就业,从长期看将是值得投资 领域。欧盟委员会气候委员迪德里希?萨姆松表示,欧盟将在疫情期间加速对能源系统 公共投入,促进欧盟加快进入氢经济时代,氢能 规模化使用甚至快于疫情前发展速度。
然而,欧盟发展氢能,以氢能为路径应对气候变化,实现经济结构转型 愿景仍然要面对诸多挑战。首先,氢能 产业规模和经济性有待提升。目前,氢气主要在化工、冶炼、化肥等行业作为工业原料,作为建筑和交通运输业 燃料仍在试验阶段,未能形成大规模商业化应用。目前,欧盟每年消耗氢气 总量约为 零零万吨,仅占全世界氢能需求 %,欧盟 氢气大多来自天然气,可再生能源制氢产能较小。可再生能源制氢在当前全世界能源版图中微不足道,所占制氢产能 比例也微乎其微,全世界氢能 %基于天然气制氢, %基于煤炭制氢,可再生能源制氢占 %。在 成本上,可再生能源制氢也难以和化石能源制氢相匹敌,前年,天然气制氢、采用碳捕捉和封存技术 天然气制氢、煤炭制氢 成本分别为零. ~ . 美元/千克、 . ~ . 美元/千克、 . ~ . 美元/千克,而可再生能源制氢成本高达 ~ . 美元/千克,可再生能源制氢成本 新低值接近化石能源制氢成本 新高值。欧盟内部对于欧委会氢能战略也有争论,有观点认为,欧盟并未明确支持“绿氢”,“棕氢”(高污染化石燃料制氢)和“蓝氢”(天然气制氢)仍有较大发展空间。法国全世界关系研究所报告指出,短期内氢能 经济竞赛力仍然较低,例如在炼钢行业,未来 年不具备成本竞赛力。
自氢元素被发现以来,人类 直在探索氢 应用情景。 世纪末,法国化学家吉通?德?诺尔沃就建议大量制造氢气用于充气球, 年,法国巴黎制造出 台氢气制造机。 年,法国小说家儒勒?凡尔纳借《神秘岛》中人物之口,畅想氢能应用场景，“未来代替煤炭 将是水,水中提取 氢和氧将是取之不尽 光和热,狗粮快讯网内部人士获悉,其能量密度将远远超过煤” 。 零世纪 零年代,欧洲和北美出现了商业化制氢气。 年,英国科学家约翰?伯登?桑德森?霍尔丹在剑桥大学做了 次报告 ,预判氢能将成为未来 主要燃料,并描绘了 幅 个世纪后英国将以可再生能源电解制造氢,满足交通、取暖、工业用能 图景,与当前利用氢能推动能源转型 设想极为相似。 零世纪 零~ 零年代,英国和德国探索氢能在飞艇、汽车、卡车、机车、潜水艇、鱼雷等方面作为混合燃料 应用。
虽然氢能距离大规模商业应用仍较为遥远,但美国、日本、韩国、国内乃至中东国家均重视氢能 基础技术储备和商业化应用探索,以求在未来能源转型中占得 席之地。美、日、韩 零世纪 零年代石油危机以后就开始了氢能研究,近年来,全世界能源转型进程加快,各国也开始了氢能领域 竞赛。近年,英国、澳大利亚以及日本等陆续宣布了氢能战略,国内、日本、澳大利亚等国相继推出氨燃料电池研发项目,兆瓦级电解水制氢项目已在日本、加拿大等国落地。今年 月,沙特阿拉伯和美国空气产品公司(AirProducts)达成了“投建巨型绿色制氢工厂” 合作,预计总投资达 零亿美元,将形成装机 吉瓦 可再生能源发电产能, 零 年投产后有望实现 零吨/日 氢产量,成为全世界新大 可再生能源制氢项目。在各国积极发展氢能行业 同时,也在争夺该领域 领导权和话语权。去年 月,日本在举办 零国集团峰会前夕,联合全世界能源署共同发表了《氢 未来，抓住今天 机遇》报告。
近年来,欧洲对能源转型和气候变化 关注度不断加大,并与其产业政策和经济政策紧密结合,氢能因能量密度高、清洁 突出特点,受到日益广泛 关注。欧盟内部发展氢能 呼声也越来越高,企业、学界、智库、议会等均呼唤对氢能产业加大投入。去年 月,新 届欧盟委员会提出了《欧洲绿色协定》,推进欧盟能源和经济向可持续、绿色、低碳方向发展,以实现 零 零年达到“碳中和”气候目标。《欧洲绿色协定》提及氢能发展对于欧盟实现气候和能源目标 重要作用,建议欧盟加强氢能领域政策规划和产业扶持政策。协定提出后,欧盟按照规划 政策步骤在各领域细化落实。今年 月,欧盟委员会正式发布了《气候中性 欧洲氢能战略》政策文件,还宣布建立欧盟氢能产业联盟。欧盟加大了氢能产业 推进步伐,拟从以下方面推进氢能 发展。
进入 世纪,随着欧洲 体化发展,欧盟加强对气候和能源问题 关注,对发展氢能不断提出支持性政策。 零零 - 零零 年,欧盟在“第 研发框架”(FP )支持下,建立了“欧洲氢能和燃料电池技术平台”,狗粮快讯网办公室获悉,集合益处相关方,研究科研议程、分布战略、实施计划等问题,并发布战略报告。 零零 年,欧盟委员会提出“欧洲战略能源技术计划”(SETPLAN),将燃料电池和氢能作为重点支持 关键技术领域。 零零 年 月,欧盟理事会通过决议,建立“欧洲氢能和燃料电池事业联合体”,创立由欧盟委员会、产业协会、企业等共同组成 产业合作机制,推动氢能和燃料电池产业发展、应用,部署技术研发。
随着全世界对可持续发展和新发展模式 关注,欧盟作为发达经济体率先进入后工业化社会,各国对于开发氢能,推进能源结构向低碳绿色转型 愿望强烈,实际产能也不断扩大。全世界能源署(IEA) 资料统计显示,全世界对于氢能 需求已从 年 零万吨上升到前年 零万吨(见图 ),攀升超过 倍。《气候中性 欧洲氢能战略》预测, 零 零年,全世界新增电解氢 产能将达到 . 吉瓦,其中 %将建于欧洲,加入全世界氢能理事会 企业数从 零 年 家增至 家。彭博新能源财经预计,至 零 零年,以低碳方式 氢能将满足全世界 % 能源需求,年销售额达到 零零亿~ 零零零亿美元。全世界氢能委员会则预测,到 零 零年,全世界范围内,氢能占全部能源消费 比重将提高到 %,氢经济市场规模将达到 . 万亿美元。在此背景下,企业跟风而动。近年来,法国Engie、德国意昂(E.on)、意大利Enel、奥地利新大电力供应商维邦公司(Verbund)等欧洲主要能源企业,沃尔沃、戴姆勒等汽车企业,以及西门子等电气企业,均提出要开启或扩大氢能等可再生能源业务,减少传统化石能源业务所占比例,以顺应欧洲和全世界能源转型 趋势。
面对新冠肺炎疫情带来 前所未有 经济危机,欧盟委员会预计,今年,欧盟 国经济将衰退 . %,法国、意大利、西班牙将分别衰退 零. %、 . %和 零. %,失业率、政府债务比、赤字率等均大幅上升。事实上,欧盟在前年已经出现了较大 经济下行压力,其不仅受制于货币政策刺激红利消退、全世界贸易保护风潮上升、英国“脱欧”不确定性带来巨大商业和投资意愿消退等问题,更是由于欧盟产业竞赛力出现相对下降趋势,缺乏新兴产业对经济 拉动作用,经济结构长期面临“内卷化” 趋势,难以形成新动力。
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