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关于氢能商业化的五个建议

氢能受到追捧并非新鲜事,20世纪70年代和21世纪初国际油价畸高之时,能量密度极高的氢能都曾成为规避高油价的潜在选项之一,但氢能因此而获得的关注也往往随着油价的下降和走稳很快归零。但这一波的热潮与以往很不一样,油价自2014年崩溃以来,最高也未摸及80美元/桶的顶端,大部分时间都在极低区间徘徊,而氢能的兴衰则早已与油价脱钩,随着“低碳热”的蔓延,氢能以其储能和低碳应用潜力,已日渐成为替代化石能源的最佳选择。

美国咨询公司贝恩(Bain & Company)近期发布了一份报告,基于氢气发展的可行性、成本竞争力、技术和供应情况,对氢气市场的未来发展进行了3种情景预测,分别是聚焦式发展情景、产业集成式发展情景和加速发展情景,考虑了氢气的未来应用全景、氢气与其他零排放可再生能源之间的竞争实力对比。

贝恩公司称,与可再生能源成本不断下降一样,绿氢的未来发展也将出现同样的趋势。相关技术,如碳捕集和电解的成本也将逐渐走低。碳税的提高将进一步增强氢能的竞争力,政府的补贴也将加速氢气技术的发展和降本。

根据贝恩公司产业集成式发展情景预测,2050年全球氢气市场规模将达到3亿吨,利润或超过2500亿美元。2020~2030年增长相对缓慢,其后将开始提速。该情景假设所有的重点工业都将增加氢气用量,且其中一些增速更快,如在运输行业,电动汽车成为主力车型,氢气或将在重型卡车燃料中占一席之地,而在另一些氢气具有优势的应用场景中,如使用电池过于沉重时,也不得不以氢为驱动等。

该情景还假设运输和工业应用将占氢气需求的80%,发电、取暖和其他用途将占剩余的20%。由于一些应用需要大笔投资进行基建(如建加氢站)或设备更换(如取代钢铁行业的传统鼓风炉),对于公司而言,短期氢能发展的机会主要在于其他工业或电力应用方面。

在加速发展情景下,根据主要发电企业的去碳化目标,氢气可作为发电燃料或可再生能源的能量存储介质。但考虑到技术应用的不确定性和氢气的相对竞争力,这个过程可能较慢,最终结果可能与聚焦式发展情景类似,2050年,氢气需求将为1.85亿吨。

当下,蓝氢和绿氢在全球氢气总产量中的占比不足1%。竞争力的增强不仅需要在技术上取得突破,而且需要获得将氢气用于运输和存储所需的基础设施与大量的工业应用。公共投资对蓝氢和绿氢发展的促进作用也非常重要。

从贝恩公司的预测来看,氢能前景似乎离我们还很远,但考虑到氢气在能源转型中的重要地位,其建议有意向的公司应尽早开始谋划,并提出了5条建议。

从未来角度逆向理解氢能潜力

对氢能市场的每个参与者而言,首要任务是确定最具潜力的氢气应用及其内在的驱动力,这不仅是对相关应用的成本研判,而且涉及对竞争性替代产品、供应来源、技术,以及国际、国家和当地的相关政策的了解。

在部分地区或领域,氢气是最佳减排方案,用户也愿意为之付费,此时氢气应用的前景很好预测,但也取决于具体个案、转型的难易程度和资产置换计划等因素。而在另一些地区或领域,氢气应用面临来自其他低碳或零碳方案的竞争,此时氢气转型的动力取决于是否有低成本可再生能源制氢和氢气的可再生能源供应链是否可用。

氢能的长期竞争性基于市场力量,但短期内国家或地区政策可通过鼓励投资或直接投资加快氢经济的发展。这也可以从可再生能源发电的发展过程中“取经”。

以美国为例,来自联邦政府的直接补贴有助于可再生能源技术的快速推广和改进,欧洲的英国、荷兰、丹麦、德国、波兰也在逐渐采取类似做法。

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