本文为日本佳能全球战略研究所的研究主任杉山大志关于使用进口氢气进行发电的经济性的个人见解以及对日本内外价格差异的担忧。
1、问题意识
日本政府的氢能源基本战略(2017年12月26日)中明文规定了引入氢燃料电池汽车(FCV)。
在日本,使用氢气的最大问题是成本。该战略中要求通过规模效益来降低成本,并且记述了“重要的是通过引入消耗大量氢气的氢能发电来显著地增加氢气的需求(p17)”。作为氢能发电的候选,提到了使用从海外进口的氢气进行发电。
该战略中规定2030年的进口氢气的成本目标为30日元(约1.77人民币)/Nm3(相当于当前加氢站的氢气价格的1/3以下)。另外,氢能发电成本的目标是17日元(约1.01人民币)/kWh(p23)。
那么,这种氢能发电在经济上是否可行呢?此外,届时日本内外的价格差异将会如何?
2、通过WE-NET估算可预见高成本以及日本内外的价格差异
尽管数据有些陈旧,但NEDO 2015年的报告中给出了NEDO在1999年所做的成本估算(表1)。
表1 氢能发电的成本估算,NEDO 2015
由上可见,如果使用国外仅需2日元(约0.12人民币)/ kWh的水电制氢,并进口到日本用来发电的话,则发电成本估计将从31日元(约1.84人民币)增加到33日元(约1.95人民币)/kWh。
该估算清楚地表明了氢的弱点——氢很难进口。很久以前,笔者(杉山大志)看了这个估算,从而认为氢能发电没有前途。
从上面的表中可知,氢气进口存在将氢气液化的方法,但液化需要耗费大量能源。天然气(甲烷)可在-162℃(111K)的时候液化,但氢气的液化必须冷却至-253℃(20K)。