芬兰的清洁氢经济战略

芬兰的清洁氢经济战略 2023年6月27日 目录 1.前进5 2.执行摘要6 3.芬兰从氢中受益的机会有多大经济？8 3.1氢的全球趋势8 3.2欧洲的氢需求9 3.3芬兰的氢机会9 4.为什么芬兰在氢经济方面处于欧洲领先地位？10 4.1清洁电力和电网能力11 4.2芬兰自然资源12 4.3现有能力和经济环境13 5.芬兰应专注于氢经济的哪些领域以产生最大的收益福利？15 5.1扩大清洁氢气生产15 5.2加快国内清洁产业的发展18 5.3增加氢相关技术和服务的出口22 6.芬兰需要做些什么才能成为全球领先的氢经济欧洲？26 6.1实现芬兰清洁氢目标的建议26 6.2战略执行路线图30 缩写列表 CCS-碳捕集与封存 CO2-二氧化碳EU-欧洲联盟H2-hydrogen ICT-信息和通信技术Mt-百万吨 R&D-研究与开发SMR-甲烷蒸汽重整TWh/y-每年terawath-hour 词汇表 清洁氢气-“清洁”用于描述低碳或碳中性产生的氢。芬兰的“清洁”氢很可能是通过可再生能源和核能的电解产生的。 合成燃料-用于指使用清洁氢气生产的合成甲烷、合成煤油和合成甲醇。就本文档而言，它们是属于此类的三种燃料。 1.转发 我们的目标是到2035年，芬兰成为欧洲领先的高价值氢经济国家。我们相信，通过建设高价值氢经济，芬兰可以释放巨大的经济价值，为芬兰社会创造福祉，并在全球范围内扩大芬兰气候印记。 这些项目正在为我们现有的产业脱碳,吸引新的投资,创造新的出口机会,创造新的就业机会。 新发布的政府计划“一个强大而有决心的芬兰”为芬兰设定了一个愿景，即成为氢经济的关键参与者和氢精炼项目的有吸引力的地点。它还确认了芬兰的目标，即占欧盟清洁氢气产量的10％，并且至少占相同比例的氢气使用量。芬兰氢集群对新政府选择的方向感到满意，这在很大程度上符合本文件概述的愿景。接下来，通过采取雄心勃勃的行动，推动芬兰迅速实现这些目标，将这一愿景变为现实至关重要。 我们为芬兰制定了清洁氢经济战略，以实现在包括技术和服务在内的整个价值链中成为欧洲领先的氢经济生态系统的雄心。该战略提出了实现芬兰氢经济为芬兰人，欧洲合作伙伴和全球利益相关者提供的机会所需的战术行动。然而，要实现这些雄心，仅靠芬兰氢集群是无法实现的。 这一战略是行动的呼吁。与我们一起工作。您和您的组织在使这一战略在您的影响范围内成为现实方面发挥着重要作用。在本文件中，芬兰氢集群建议一些利益相关者采取这些行动，但有更多的人可以做出贡献。需要在各级采取行动——地方到全球 。在整个战略中，芬兰可能经常意味着你的角色。 最后，我们希望这一战略能够成为一个起点。我们希望通过2023年下半年的会议进一步计划这些行动。我们也欢迎与我们的国际利益相关者和合作伙伴合作，以取得进展并实现这些机会。 2.执行摘要 清洁氢将成为整个经济脱碳的一个组成部分，并将成为世界上最大的市场之一，因为能源转型在全球范围内蔓延。到2050年 ，清洁氢市场的年收入预计将达到3万亿欧元，因为它有可能使世界上最困难的行业脱碳。这个全球氢市场的扩大为2035年 芬兰经济创造了每年160-340亿欧元的机会，并有可能创造超过60,000个新工作。 机会相当于芬兰2022年GDP的 13%（2670亿欧元）。 芬兰由于其多种竞争优势而处于有利地位：强大而清洁的电力系统，具有成本竞争力的可再生能源发电潜力， 图1：芬兰潜在的氢经济经济效益1 丰富的林业自然资源，生物CO2，金属和水，稳定的商业环境，支持性的政府，高科技社会以及现有的行业专业知识 ，预计将成为氢经济技术和服务的大型供应商，以及氢的用户。 该战略概述了芬兰应重点关注的三个领域，以利用高达340亿欧元的机会，到2035年成为欧洲领先的高价值氢经济： 1.扩大国内清洁氢气生产 2.加快国内清洁产业的发展 图2：芬兰的重点领域 3.增加与氢相关的出口技术和服务 芬兰必须立即采取行动，抓住这一巨大机遇。虽然在芬兰建立强大的氢经济的努力正在进行中，但时间至关重要。快速上市和快速扩展对于芬兰公司和经济的利益最大化至关重要。芬兰必须迅速执行四项建议行动和20项相关实际措施，以解决现有障碍并加快氢经济的规模： 1)建立欧洲领先的氢生态系统-迅速创造有利的市场条件和法规，以加快政府决议中概述的氢经济的发展。 2)通过氢谷和交叉协作推动进步-建立氢山谷，以加快基于区域优势的项目，并确保这些山谷之间的合作和最佳实践共享。 3)加速和调整决策-建立领导良好的公共和私营部门机构，以协调和推动氢战略的实施。确保这些机构有明确的任务授权和及时做出跨部门战略决策的能力。 4)将芬兰定位为全球氢地图上的领导者-影响欧盟内部的氢发展，吸引对芬兰的投资，并在全球范围内推广芬兰的技术和服务。不断交流芬兰的优势，建立战略伙伴关系，并促进与主要国家的关系。 图3：加速芬兰氢的建议行动和实际措施经济发展 3.芬兰从中受益的机会有多大氢经济? 3.1氢的全球趋势 清洁氢将成为世界上最大的市场之一，因为能源转型在全球范围内蔓延。全球已经提出了1000多个氢项目，到2030.4需要 3000亿欧元的投资。氢市场价值预计到2030年将超过2500亿欧元，预计从2022年到2030.5年的综合年增长率为7.3 ％，到2050年，清洁氢市场预计将达到3万亿欧元的年收入。这些行业包括化肥、钢铁、海运和航空 。 氢可以以多种方式生产和利用，并为清洁能源转型提供了独特的价值主张。 目前，氢气主要来自 图4：全球氢气市场收入6 化石燃料导致高排放，但清洁的氢气可以通过清洁电力供电的电解以及其他生产路线生产。将氢气生产转移到低碳排放或无碳排放的方法对于氢气在清洁能源转型中的作用至关重要。 清洁的氢气将是难以减少的工业部门脱碳的关键。由于高温或目前使用灰氢作为原料，这些行业的工业过程使直接电气化变得困难。例如,通过在制造过程中替代煤作为还原剂,可以使用氢气来使炼钢脱碳。简单地通电过程是不可能的，因为需要还原剂来处理原材料铁矿石。传统的还原剂，焦煤，具有高排放率，清洁氢消除。 氢也将在电网平衡中发挥至关重要的作用。在未来的能源系统中，电网组合中间歇性可再生能源发电的份额很高。当发电量超过国内电力需求时，氢可以作为 此外，当国内电力需求超过发电量时，储存的氢气可以继续为其需求用户提供服务，同时还可以用作发电燃料以确保电力供应。 3.2欧洲的氢需求 H2与电力需求相比2050年的氢需求仅略低于2022 年整个欧洲的净发电量，为2,641TWh/y1。 预计欧洲对清洁氢的需求很高，使其成为清洁氢发展的有吸引力的市场。预测显示到2030年，清洁氢需求将为490TWh/y（15Mt/y ），增长到1,640TWh/y 2040年（50Mt/y），2050.7,8年达到2,300TWh/y （70Mt/y），这表示从2030年到2040年需求增长超过 235%，需求增长超过46% 从2040年到2050年。 欧盟（EU）雄心勃勃的气候目标推动了整个大陆氢经济的发展。拟议的“适合55”一揽子计划在法律上要求成员国到2030年将排放量减少55％，而清洁氢气将是实现这些雄心的关键组成部分。REPowerEU计划强调了这一点，该计划确定了帮助推动欧洲可再生氢气市场增长并支持欧洲供应安全的目标。它设定了每年1000万吨（330TWh/y）的国内生产目标和到2030年每年额外1000万吨的进口目标。 芬兰通过其清洁氢气生产，到2030年可能会达到国内RePowerEU目标（1000万吨/年）的14％以上。1区域网络将围绕产业集群发展，以支持该地区新的清洁制造业和工业。过量的清洁氢气和氢气衍生物也可以从芬兰出口到其他需求中心 ，特别是在中欧。 3.3芬兰的氢机会 氢经济的发展可以在2035年每年为芬兰经济带来160至340亿欧元的收入，在2045年每年为410至690亿欧元。1 2035年的机会转化为芬兰2022年GDP的13％（2670亿欧元）。芬兰拥有独特的优势，使其成为欧洲清洁氢经济的领导者。 图5：芬兰潜在的氢经济效益1 清洁氢市场为芬兰在新的和现有的工业、技术和服务领域创造了巨大的机会。芬兰还可以通过参与清洁氢经济获得更多的社会经济利益。目前，芬兰没有任何国内天然气或原油生产，目前进口约40％的所有能源。9,10清洁氢可用于代替化石燃料，以使各种工艺脱碳。能够通过电解生产清洁氢气，通过减少对进口的依赖，为芬兰提供了更高的供应安全性和自给自足。清洁氢经济的发展将为整个国家带来好处。鉴于清洁能源潜力在芬兰的分布情况，预计氢生产和投资将在芬兰北部和南部部署。 4.为什么芬兰在氢经济方面处于欧洲领先地位？ 芬兰是清洁能源转型的开拓者，其雄心勃勃的目标是到2035年实现碳中和。致力于这种快速脱碳鼓励燃料转向清洁能源，如清洁氢，并为投资者提供对芬兰清洁能源的雄心和支持的信心。对碳中和的承诺使芬兰成为氢经济的领导者，因为它鼓励对清洁技术的投资。 芬兰在欧洲氢经济中具有独特的领导地位。芬兰的竞争优势来自其在相关行业中的资源可用性，专业知识和合作以及制定优惠政策的政治意愿。 芬兰拥有丰富的可再生能源潜力，生物CO2，以及自然资源储备，例如贱金属（铜，锌，镍，铝），黑色金属（铁），贵金属（金，铂）和稀有金属（钴，锂）。12制造氢衍生物（e。Procedre，合成燃料，清洁钢）以及整个氢价值链所需的技术都需要这些自然资源的投入，而拥有国内储备使芬兰具有竞争优势。 芬兰拥有与清洁氢气和衍生品生产相关的领先技术、解决方案和服务提供商。芬兰在森林，金属，海事，化学和炼油行业也拥有深厚的专业知识和现有的劳动力，并与研发（R＆D）和学术界进行了强有力的合作。这种现有的专业知识使芬兰在发展与氢相关的技术和服务部门方面处于领先地位。 最后，芬兰政府致力于成为清洁氢的领导者，这有助于为投资者提供确定性和有吸引力的经济环境。2023年2月，芬兰政府通过了一项决议，以支持和发展清洁氢及其相关产品。3 4.1清洁电力和电网能力 解锁清洁氢经济的关键是获得低成本，可靠的清洁能源。芬兰的可再生能源在最终能源消耗中的份额在2020年为44.6％，是同期欧洲平均消费量的两倍多（2020年为22.1％）。13,14水电，太阳能和核能构成了这一能源结构的最大部分，这些清洁能源是低成本的。 2023年上半年，电力成本 图6：芬兰当前网格碳强度16由于清洁能源过多，多次跌至0欧元以下。15芬兰的碳中性电力份额已经达到89％，电网排放量仅为64gCO2/kWh.16这为芬兰满足REDIII指令中概述的绿色认证和氢的额外性规则创造了一个强有力的起点17 虽然芬兰的电力需求预计将增长，但可再生能源潜力远远超过这一需求。这种可再生潜力的很大一部分来自风能。芬兰为风能开发提供了最具成本竞争力的环境之一。截至2023年5月，处于不同开发阶段的风力发电项目的额外容量超过120吉瓦。18作为基准 ，芬兰的国内发电能力可用。 （包括所有形式的发电）在2023.19年约为13吉瓦，因此增长预测非常强劲。多余的清洁电力可以分配给氢气生产，预计到2035年将达到12至98TWh/y，到2045.1年将达到80至212TWh/y。这种丰富的清洁能源可能使芬兰成为氢经济的主要参与者。此外，电解槽的废热可用于区域供热网络，为芬兰提供了明显的好处，而不是气候温暖的国家。然而，清洁电力供应和新需求部门必须并行发展。缺少发展的任何一方都可能大大阻碍另一方的发展。 芬兰拥有强大的现代化电网，这使得将芬兰巨大的清洁发电潜力整合到当前的能源网中变得更容易、更快、成本更低。在测量氢气生产和供电电解的排放速率方面也很重要。这些数字功能可以测量传输的电力的可再生性和排放速率，从而证明清洁氢气的生产。商业规模的电解需要大量的电力，因此具有特殊频率限制的现代智能电网为芬兰在发展清洁氢气生产及其在氢气生态系统中的更大作用方面提供了额外的优势