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東盟將分三個(gè)階段布局氫能路線圖

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 00:00:00

東盟能源中心(ACE)日前發(fā)布最新報(bào)告《東盟氫能——經(jīng)濟(jì)前景、發(fā)展和應(yīng)用》(簡(jiǎn)稱《報(bào)告》)?!秷?bào)告》指出,氫能源為東盟成員國(guó)提供了一種選擇:它不僅能推動(dòng)綠色能源發(fā)展,還可以通過(guò)加強(qiáng)本地能源供應(yīng)來(lái)改善該地區(qū)的能源安全狀況。

“制氫的來(lái)源至關(guān)重要,當(dāng)氫來(lái)自可再生能源時(shí),汽車(chē)中的所有燃料都可以接近甚至真正實(shí)現(xiàn)零排放。”東盟能源中心執(zhí)行董事Nuki Agya Utama表示,“東盟國(guó)家擁有豐富的能源資源,可用于供應(yīng)藍(lán)色和綠色氫氣,并通過(guò)應(yīng)用燃料電池技術(shù)為運(yùn)輸行業(yè)提供動(dòng)力。”

東盟國(guó)家向氫能伸出“橄欖枝”

當(dāng)前,東盟十個(gè)成員國(guó)政府正探索向擁有更高可再生能源占比的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。到2025年,這些國(guó)家計(jì)劃通過(guò)部署大規(guī)??稍偕茉聪到y(tǒng)、在東盟電網(wǎng)(APG)中提升可再生能源占比、增加可再生能源投資以及探索新能源和氫能等新興能源技術(shù),使可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占比達(dá)到23%,在電力結(jié)構(gòu)中占比達(dá)到35%。

《報(bào)告》指出,當(dāng)前,氫能在技術(shù)和供應(yīng)鏈方面都有了重大發(fā)展。隨著氫作為間歇性可再生能源(特別是太陽(yáng)能和風(fēng)能)儲(chǔ)能方式的潛在作用變得越來(lái)越明顯,它對(duì)于試圖推動(dòng)能源向環(huán)境友好和可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型的政府越來(lái)越有吸引力。

對(duì)于東盟國(guó)家,發(fā)展氫能是降低排放和解決能源安全問(wèn)題的重要路徑。根據(jù)《報(bào)告》,東盟成員國(guó)目前每天消費(fèi)450萬(wàn)桶石油,但每天只生產(chǎn)250萬(wàn)桶,剩余的供應(yīng)缺口——超過(guò)需求的40%——來(lái)自進(jìn)口,石油需求主要來(lái)自交通運(yùn)輸部門(mén),特別是陸路運(yùn)輸部門(mén)。陸運(yùn)交通的電氣化似乎是解決該地區(qū)能源安全問(wèn)題和降低排放、污染挑戰(zhàn)的理想方式,然而,純電動(dòng)汽車(chē)有著與生俱來(lái)的局限性,如果電力不是來(lái)源于足夠清潔和綠色的能源,與化石燃料驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛相比,它將造成更多的排放和污染。

《報(bào)告》強(qiáng)調(diào),氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)提供了一種選擇,作為交通運(yùn)輸部門(mén)電氣化的補(bǔ)充方案,氫能和燃料電池技術(shù)在應(yīng)用于車(chē)輛方面擁有諸多優(yōu)勢(shì):首先,氫的能量密度高于汽油,在乘用車(chē)上,5公斤的氫可以維持500公里的行駛;其次,加氫可以像汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣快速;第三,這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)的結(jié)合還可以使氫燃料電池汽車(chē)特別適合長(zhǎng)途或重載運(yùn)輸,如乘坐城際巴士或用卡車(chē)運(yùn)送貨物;第四,目前氫技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家正在探索將氫能應(yīng)用于鐵路、航空、航運(yùn)、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)輛的路徑;最后,當(dāng)可再生能源生產(chǎn)的氫被用作燃料時(shí),汽車(chē)可以接近甚至真正實(shí)現(xiàn)零排放。因此,氫能和燃料電池技術(shù)為可再生能源和交通部門(mén)的深度耦合提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì),可以作為純電動(dòng)汽車(chē)的補(bǔ)充選擇。

不過(guò),對(duì)于氫能當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn),東盟國(guó)家的政策制定者也存在一定的疑慮。新加坡能源市場(chǎng)管理局能源負(fù)責(zé)人兼對(duì)外關(guān)系主任喬納森·吳表示:“如今,氫是一個(gè)備受討論的話題,仍然存在許多挑戰(zhàn)。例如,需要建立全球供應(yīng)鏈和廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施(儲(chǔ)存和運(yùn)輸),建議東盟能源中心進(jìn)行此分析,以幫助和支持可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型。”

資源豐富,可再生能源制氫潛力巨大

《報(bào)告》指出,東盟國(guó)家擁有豐富的能源資源,可用于供應(yīng)藍(lán)氫和綠氫,并通過(guò)應(yīng)用燃料電池技術(shù)為交通運(yùn)輸部門(mén)提供動(dòng)力。就可再生能源生產(chǎn)的綠色氫氣而言,根據(jù)各種報(bào)告的估算,東盟擁有229GW的風(fēng)能理論資源、158GW的水電、61GW生物質(zhì)能和200GW的地?zé)崮苜Y源,而太陽(yáng)能資源更為豐富,開(kāi)發(fā)潛力超過(guò)8000GW。

“電力系統(tǒng)中可再生能源的急劇增加,特別是可變可再生能源,需要大量的儲(chǔ)能解決方案,以平衡電網(wǎng),從而加強(qiáng)可再生能源在系統(tǒng)中的集成,如果只考慮發(fā)電需求,東盟的可再生資源,特別是太陽(yáng)能和風(fēng)能,將無(wú)法得到充分利用。”因此,《報(bào)告》認(rèn)為,可再生能源制氫為東盟進(jìn)一步開(kāi)發(fā)這些資源提供了更多機(jī)會(huì),將形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)集群,以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。

根據(jù)《報(bào)告》,東盟國(guó)家當(dāng)前正在積極研究氫能和燃料電池技術(shù)的示范項(xiàng)目。例如,總部位于新加坡的Horizon公司已成為世界領(lǐng)先的液冷和風(fēng)冷質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池的開(kāi)發(fā)和制造商;作為氫供應(yīng)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,Chiyoda與三菱等公司于2020年啟動(dòng)了世界上第一個(gè)全球氫供應(yīng)鏈?zhǔn)痉俄?xiàng)目,該項(xiàng)目旨在通過(guò)蒸汽甲烷重整(SMR)制氫,并在文萊Sungai Liang工業(yè)園的氫化工廠轉(zhuǎn)化為甲基環(huán)己烷,該產(chǎn)品將通過(guò)海運(yùn)運(yùn)往日本,該項(xiàng)目的目標(biāo)是在初步建成后,每年供應(yīng)210噸氫氣,相當(dāng)于40000輛燃料電池汽車(chē)的需求量。

通過(guò)分析,《報(bào)告》得出了三項(xiàng)結(jié)論:

1.東盟擁有豐富的本土能源,可以生產(chǎn)綠色、藍(lán)色和灰色氫氣,但根據(jù)目前制氫和運(yùn)輸技術(shù),以及燃料電池所需的資本支出水平,同時(shí)考慮到可再生能源的LCOE相對(duì)較高,立即在東盟的電力部門(mén)或運(yùn)輸部門(mén)使用氫能尚不經(jīng)濟(jì)。

2.鑒于未來(lái)十年氫氣生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)馁Y本支出,以及可再生能源LCOE的下降預(yù)期,以及中國(guó)、日本和韓國(guó)等海外氫能市場(chǎng)的形成,在東盟國(guó)家生產(chǎn),供應(yīng)給這些海外市場(chǎng)的氫氣將可能在這些市場(chǎng)與化石燃料形成競(jìng)爭(zhēng)。

3.文萊和印度尼西亞等國(guó)家生產(chǎn)的灰氫在當(dāng)前可能已具有競(jìng)爭(zhēng)力,未來(lái)隨著氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本的下降,灰氫生產(chǎn)可以升級(jí)為藍(lán)氫,并且保持供應(yīng)海外市場(chǎng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。

東盟氫能發(fā)展的“三步走戰(zhàn)略”

根據(jù)東盟國(guó)家發(fā)展氫能的資源條件和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,對(duì)于政策制定者和行業(yè)利益相關(guān)者,《報(bào)告》建議將東盟氫能發(fā)展的“總體路線圖”分為三個(gè)階段:

第一階段:(2020—2025)擁有化石燃料資源和規(guī)模化的基礎(chǔ)設(shè)施的國(guó)家,如天然氣管道和液化天然氣液化廠,可以考慮開(kāi)發(fā)生產(chǎn)和出口灰氫的能力。新的收入流隨后可用于擴(kuò)大這些國(guó)家的氫能基礎(chǔ)設(shè)施,并促進(jìn)形成一定程度的規(guī)模經(jīng)濟(jì),以便為氫能開(kāi)發(fā)的下一階段做好準(zhǔn)備。

第二階段:(2026-2030)在灰氫生產(chǎn)能力和基礎(chǔ)設(shè)施建成后,如果后者存在提高石油采收率(EOR)的機(jī)會(huì),則在CCS或碳捕獲、利用和儲(chǔ)存技術(shù)(CCUS)的幫助下,轉(zhuǎn)向藍(lán)氫的生產(chǎn)和出口。

第三階段:(2030年以后)在可再生能源的LCOE顯著下降,且可再生能源發(fā)電占比在東盟國(guó)家達(dá)到較高水平后,電解氫可用于間歇性可再生能源的儲(chǔ)能,并提供輔助電網(wǎng)服務(wù),如平衡負(fù)荷和峰值發(fā)電。如果屆時(shí)東盟國(guó)家建立了競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng),那么可再生能源產(chǎn)生的電力將以更低的價(jià)格供應(yīng),因此,綠氫將開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位,并被用于國(guó)內(nèi)下游能源應(yīng)用或者出口到海外市場(chǎng)。

對(duì)于未來(lái)東盟國(guó)家政策將對(duì)該地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響,《報(bào)告》認(rèn)為:

首先,政策對(duì)氫能和燃料電池汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)力的提升有著實(shí)質(zhì)性的直接影響。有利于氫能和燃料電池的能源市場(chǎng)的稅收、補(bǔ)貼和其他激勵(lì)或抑制措施等專門(mén)政策,或?qū)⑴c技術(shù)和供應(yīng)鏈的進(jìn)步同等重要,在早期的探索階段尤其如此。

第二,氫的生產(chǎn)主要提供給示范規(guī)模的能源應(yīng)用。具有長(zhǎng)期計(jì)劃和目標(biāo)的支持性政策框架,對(duì)于減少利益相關(guān)者在氫相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施投資中面臨的不確定性至關(guān)重要。

第三,在未來(lái)的情景中,當(dāng)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)與主要由可再生能源制取的氫結(jié)合時(shí),東盟國(guó)家道路運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕靠梢源蟠鬁p少。相應(yīng)地,如果能在東盟國(guó)家建立碳市場(chǎng),氫能和燃料電池的發(fā)展將在該地區(qū)加速。

第四,支持清潔和綠色能源的一般性能源和環(huán)境政策有助于提高氫能和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力。其中包括市場(chǎng)機(jī)制,如競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng),以及電網(wǎng)輔助服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)的定價(jià),這些政策可以為氫能供應(yīng)鏈帶來(lái)額外的收入。

最后,甲烷熱解似乎是提供低碳?xì)涞囊环N技術(shù)選擇。在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)框架下,等離子體裂解氫的平準(zhǔn)化成本在3美元/千克至6美元/千克之間,生產(chǎn)成本有進(jìn)一步降低的良好潛力。然而,甲烷熱解技術(shù)需要進(jìn)一步的研究開(kāi)發(fā)和部署,才能大規(guī)模證明其商業(yè)可行性。因此,東盟國(guó)家的決策者應(yīng)關(guān)注此項(xiàng)技術(shù)并支持研發(fā),使技術(shù)本地化,如果這項(xiàng)技術(shù)成功地商業(yè)化,東盟可以更快地開(kāi)發(fā)清潔氫氣。

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