一、发展背景
全球能源危机、地缘政治挑战和气候灾害凸显了能源基础设施的脆弱性,推动可再生能源运输和贸易成为能源转型和供应安全的关键。绿氢及其衍生物的生产和贸易将形成新的全球市场,需要国际合作打造可持续的国际价值链。
二、氢的生产与需求现状及趋势
- 需求现状与预测:G7国家承诺2050年实现净零排放,绿氢在能源转型中发挥关键作用。根据IRENA 1.5℃情景,到2050年,氢和氢衍生物将占最终能源消耗总量的14%,绿氢电解槽累计装机容量将达5722 GW,所需电力与当前全球电力消耗量相当。
- 生产潜力分析:全球绿氢开发潜力可达全球一次能源需求量的近20倍,贸易形式包括纯氢和氢衍生物,其中氨贸易可能更重要。到2050年,约25%的氢气需求将通过国际贸易实现,其中约55%以纯氢形式运输,45%以氨形式运输。
三、绿氢生产的环境影响
- 排放强度:绿氢排放强度最低,灰氢最高,蓝氢居中。
- 电力供应:电解制氢的碳排放取决于电力来源,使用可再生电力可确保零碳排放。
- 激励措施和法规影响:各国出台激励计划、监管框架和机制,如欧盟碳边境调节机制、美国《通胀削减法案》等。
- 水资源供应:绿氢水足迹小于蓝氢或灰氢,但全球所需绿氢产量仍需大量水资源。
四、氢载体技术推动绿氢运输和贸易
- 氨(Ammonia):可再生氨成本约720美元/吨,预计到2030年降至480美元/吨,到2050年降至310美元/吨。
- 液氢(Liquid hydrogen):成本高,目前世界上只有一艘船能够运输液氢。
- 液态有机氢载体(LOHCS):无毒、无爆炸性,但对水生环境有害,初期投资高。
- 甲醇(Methanol):可再生甲醇生产成本估计在800-1600美元/吨。
- 载体比较:不同氢载体在基础设施要求、技术特点、能源平衡等方面存在差异,未来可能是多载体共存的局面。
五、绿氢对发展中国家的协同效益
- 能源获取:绿氢生产对当地社区和国家能源系统有重大影响,发展中国家需平衡出口和国内能源需求。
- 工业发展机遇:发展中国家可通过生产和出口绿氢促进经济增长,从产业链上下游创造价值,如电解槽、压缩机等部件的本地制造,以及绿氨、绿甲醇等高附加值产品。
- 就业和劳动力发展:全球电解槽和其他绿氢基础设施投资将创造约650万个工作岗位,发展中国家需通过技能培训和发展本地产业来满足新兴氢经济的需求。
六、潜在绿氢供应商的战略
- 战略案例分析:报告比较了新加坡、特立尼达和多巴哥、摩洛哥、阿曼、纳米比亚、南非等国的氢能战略,发现出口导向是许多发展中国家氢能计划的共同特征,各国关注不同的氢气生产和消费方式。
- 潜在进出口国的战略目标:各国需进行战略规划布局、开展国际合作,并注重可持续和包容性增长,定期审查和更新氢气战略。
七、结论和建议
- 绿氢价值链的综合可持续性:由基础较为完善的国家引领绿色和可再生氢价值链的全面可持续发展。
- 降低环境风险并最大限度地提高机会:确保氢经济能带动出口地区经济发展,加强合作建立高质量基础设施,关注项目环境影响。
- 重视氢载体在市场建设中的作用:加强市场开发、研发和示范项目建设,推动氨和甲醇等衍生商品能力建设。
- 与发展中国家合作创造本土价值:分享绿氢及其衍生品生产在创造就业机会和提高工人技能等方面的潜在收益见解。
- 促进全球和国际战略伙伴关系的建立:鼓励绿氢的潜在供应商、需求中心和技术提供方的战略协作,促进知识交流、实践经验分享及南南合作。