核心观点
- 可再生氢气的重要性: 低碳氢气是实现到2050年达到净零排放目标的关键,但全球低成本可再生氢气的生产潜力分布不均,可能导致形成新的国际氢价值链,重塑全球能源贸易格局,并为发展中国家创造机遇。
- 经济可行性: 可再生氢气的经济可行性依赖于获取廉价可再生能源、水资源和土地资源。未来市场的发展将受到旨在促进全球氢气生产的法规和激励方案的重大影响,如美国的《通货膨胀减少法案》(IRA)和欧洲氢银行(EHB)。
- 治理和战略制定: 七国集团(G7)成员国作为未来主要的氢气需求中心,一直在积极制定氢政策,而发展中国家则越来越多地推进战略启动和政策制定,但预算有限,项目开发商面临较高的融资成本。
- 环境影响: 可再生氢气在整个生命周期中平均或通常排放的温室气体(GHG)比蓝氢少。氢气生产对水资源的需求及其对当地供水和短缺的潜在影响,特别是在沙漠和水资源稀缺地区,需要特别考虑。
- 氢载体: 氨和甲醇是两种常见的氢载体,每种都有不同的技术影响,并且还具有另一种用途,即作为氢衍生物,这些商品本身可以作为化学原料在能源系统中发挥潜在功能。
- 发展中国家机遇与风险: 发展中国家可再生能源的潜力为绿色氢及其衍生物的生产与出口提供了机遇,但也伴随着一定的风险,如水资源和可再生能源电力等资源的竞争,以及社会经济和环境方面的影响。
- 氢战略: 许多发展中国家制定了氢能源战略,主要采取出口导向的方法,识别对进口氢能源感兴趣的伙伴国家,并共同建立基础设施和贸易关系。
- 社会经济效益: 投资电解器和其他可再生氢基础设施有望在全球范围内创造大量就业岗位,但确定其中多少将是长期且高质量的工作尤其具有挑战性,尤其是在发展中国家。
关键数据
- 到2050年,氢气总生产量预计将达到2019年的五倍以上,以满足最终能源需求的14%。
- 到2050年,全球可再生氢的潜在需求预计将是当时全球一次能源需求的近20倍。
- 到2050年,在1.5°C情景下,全球氢气需求中约有25%将进行国际贸易。
- 到2050年,全球氢气需求中约有25%(相当于每年18.4艾焦耳(EJ))将进行国际贸易。其中,约55%的氢气预计将以纯氢的形式通过改造后的天然气管道运输,主要集中在欧洲(占这一份额的85%)和拉丁美洲。剩余的45%国际贸易氢气预计将主要以氨的形式运输,并直接使用而无需重新转换为氢气。
研究结论
- 可再生氢及其衍生物在实现与巴黎协定1.5°C目标相一致的能源系统中发挥着关键作用。
- 国际氢价值链的复杂性需要在基础设施方面进行大量的投资,并考虑对当地环境、能源和水资源供应以及粮食安全的影响。
- 南南合作可以促进发展中国家之间的交流,这些国家在开发氢能领域面临相似的挑战和障碍。
- 鼓励潜在的绿色氢气供应商、全球需求中心和技术提供商之间形成战略合作伙伴关系对于加速氢能源和大宗商品价值链中先进技术的采纳,并扩大生产规模至关重要。