國際能源署發(fā)布《全球氫能回顧2023》報告
來源：中國科學(xué)院武漢文獻情報中心 時間：2023-11-10 16:03
近日，國際能源署（IEA）發(fā)布《全球氫能回顧2023》報告，總結(jié)了2022年全球氫能生產(chǎn)和需求、基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展、貿(mào)易、政策和監(jiān)管、投資和創(chuàng)新的最新進展，并預(yù)測未來（到2030年）的發(fā)展趨勢。報告指出，全球氫能熱度持續(xù)高漲，但由于政策激勵措施進展緩慢，全球能源危機、高通脹和供應(yīng)鏈中斷導(dǎo)致投資成本上升，使得低碳?xì)淠苋珒r值鏈?zhǔn)艿接绊?，增長面臨阻礙。報告提出了政府刺激低碳?xì)湫枨?、降低風(fēng)險的政策建議。要點如下：
1、到2030年全球低排放氫產(chǎn)量將大幅增長，但成本挑戰(zhàn)將阻礙大規(guī)模部署
全球已宣布的低排放制氫項目數(shù)量正在迅速增加。如果所有項目都能建成，到2030年全球低排放氫氣產(chǎn)量將達到3800萬噸/年，相比2022年度報告發(fā)布時增加了50%，但其中有1700萬噸來自還處于早期開發(fā)階段的項目。2700萬噸氫氣將由低排放電解生產(chǎn)，1000萬噸氫氣來源于化石燃料制氫結(jié)合碳捕集、利用與封存（CCUS）。
圖1全球已宣布低排放制氫項目分布
設(shè)備和成本不斷增加使項目面臨風(fēng)險，并削弱了政府支持部署的影響。通貨膨脹正在增加資本和金融成本，威脅到整個價值鏈項目的可行性，因為這些項目都是高度資本密集型的。例如，可再生能源發(fā)電制氫項目資本成本增加3個百分點，就可能使項目總成本增加近1/3。一些項目已經(jīng)將最初的成本估算上調(diào)了50%。通脹壓力和近期天然氣價格下跌（尤其是在歐洲），加上供應(yīng)鏈中斷對項目執(zhí)行時間的影響，意味著政府資金可支持的項目將比此前預(yù)期更少，因為需要更多投資來縮小低排放氫和化石燃料制氫之間的成本差距。
各國政府已開始提供資金支持第一批大型項目，但執(zhí)行緩慢拖延了投資決定。北美和歐洲率先實施了鼓勵低排放制氫的計劃，如通過美國生產(chǎn)稅收抵免、歐洲共同利益重要項目、英國低碳?xì)渖虡I(yè)模式等計劃，政府提供了大量資金。然而，從宣布計劃到向項目開發(fā)商提供資金之間間隔較長，延遲了項目執(zhí)行，甚至使項目面臨風(fēng)險。監(jiān)管缺乏明確性加劇了這種情況，一些地區(qū)直到最近才解決這個問題。
電解槽制造商已經(jīng)宣布了雄心勃勃的擴張計劃。制造商已經(jīng)宣布的項目產(chǎn)能約有14吉瓦，其中一半在中國。據(jù)估計，2022年全球電解槽產(chǎn)能略高于1吉瓦。電解槽廠商已經(jīng)宣布了進一步的擴張計劃，目標(biāo)是到2030年達到155吉瓦/年的產(chǎn)能，但只有8%的產(chǎn)能達到最終投資決策。實現(xiàn)這一目標(biāo)將取決于對電解槽的穩(wěn)定需求，但當(dāng)前需求處于高度不確定，已經(jīng)導(dǎo)致一些擴張計劃被推遲甚至擱置。
2、刺激低排放氫需求的努力落后于實現(xiàn)氣候雄心所需的努力
全球氫能需求在2022年達到歷史最高水平，但仍集中在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。2022年，全球氫氣使用量達到9500萬噸，同比增長近3%，除歐洲以外的所有主要消費地區(qū)都出現(xiàn)了強勁增長。這種全球增長并不代表擴大氫能使用的政策措施取得了成功，而是與全球能源總體發(fā)展趨勢有關(guān)。氫能需求仍然集中在工業(yè)和煉油業(yè)，只有不到0.1%來自重工業(yè)、交通運輸或發(fā)電領(lǐng)域的新應(yīng)用。低排放氫在現(xiàn)有應(yīng)用中的擴張速度非常緩慢，其僅占?xì)湫枨罂偭康?.7%，意味著2022年氫生產(chǎn)和使用相關(guān)的CO2排放超過9億噸。低碳?xì)湓诠I(yè)領(lǐng)域前景看好，尤其是合成氨生產(chǎn)，但煉油工業(yè)落后。
刺激低排放氫需求的措施最近才開始引起政策注意，但仍不足以實現(xiàn)氣候雄心。政府行動一直側(cè)重于支持低排放制氫，對需求方的關(guān)注較少。目前，所有政府低排放氫生產(chǎn)目標(biāo)總和為2700-3500萬噸，但創(chuàng)造需求的目標(biāo)僅為1400萬噸，其中不到一半集中于現(xiàn)有的應(yīng)用領(lǐng)域。即使這些目標(biāo)得以實現(xiàn)，到2030年也只占凈零排放情景中低排放氫需求量的1/5。如果沒有強勁的需求，低排放氫生產(chǎn)商將無法獲得足夠的訂單來支持大規(guī)模投資，從而危及整個低排放制氫行業(yè)的生存能力。
私營部門已開始采取行動，通過承購協(xié)議推進低排放氫的使用，但努力仍然有限。企業(yè)已經(jīng)簽署了200萬噸低排放氫承購協(xié)議，盡管超過一半的協(xié)議是不具約束力的初步協(xié)議。一些公司正在另外開發(fā)300萬噸低排放制氫項目，用于自身需求。盡管如此，低排放氫的使用仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足氣候目標(biāo)需要。
國際合作可以幫助促進低排放氫需求，但信號尚不明確。各國政府和企業(yè)發(fā)起了一系列合作倡議，以促進包括氫在內(nèi)的低排放技術(shù)應(yīng)用。根據(jù)這些倡議做出的承諾，到2030年可以創(chuàng)造80-300萬噸的低排放氫需求。然而，這些承諾的真正影響仍有待觀察。這些舉措主要針對新的應(yīng)用，而且沒有專門針對化工和煉油行業(yè)的聯(lián)盟，這些行業(yè)更有能力在短期內(nèi)大規(guī)模采用低排放氫。
擴大低排放氫的使用也是促進新興氫貿(mào)易的關(guān)鍵。氫和氫基燃料的國際貿(mào)易預(yù)計將成為未來凈零排放的一個重要特征。凈零情景下，到2030年超過20%的氫和氫基燃料需求將通過國際貿(mào)易進行。根據(jù)已宣布的出口導(dǎo)向型項目，到2030年世界各地可出口1600萬噸氫當(dāng)量，但目前只有3個項目達成最終投資決策。這些已宣布項目能否實現(xiàn)，將取決于能否獲得長期承購方、實施認(rèn)證計劃和部署必要的基礎(chǔ)設(shè)施?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)進展緩慢，當(dāng)前已宣布約50個氫和氫基燃料的碼頭和港口基礎(chǔ)設(shè)施，并計劃在2030年之前最多投運5太瓦時的地下儲氫能力，但還沒有一個達到最終投資決策?；A(chǔ)設(shè)施項目通常需要很長的籌備時間，因此需要從現(xiàn)在就開始開發(fā)，以在2030年之前投運。
3、低碳?xì)淠馨l(fā)展仍需加大從政策目標(biāo)轉(zhuǎn)化為部署行動的力度
發(fā)展低排放氫的政治動力依然強勁，但部署尚未啟動。目前共有41個國家政府制定了氫能戰(zhàn)略，一些早期行動者正在更新原有戰(zhàn)略，提高目標(biāo)。低排放氫被公認(rèn)為是解決難減排行業(yè)脫碳的關(guān)鍵機會，能源危機也凸顯出低排放氫在增強能源安全方面的作用。此外，幾個主要經(jīng)濟體最近采取了新的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，氫能技術(shù)均在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用。政府政策和私營部門計劃正在轉(zhuǎn)化為不斷擴大的資本涌入低排放氫能行業(yè)。然而，低排放氫仍僅占全球氫生產(chǎn)和使用量的不到1%，到2030年需要增長100倍以上才能滿足凈零排放情景。
監(jiān)管和認(rèn)證仍然是擴大應(yīng)用的主要障礙，強有力的國際合作至關(guān)重要。一些國家已經(jīng)開始制定氫能環(huán)境屬性相關(guān)法規(guī)和認(rèn)證計劃，各國間存在共同點但也有差異，這可能導(dǎo)致市場碎片化。G7和G20等政府間論壇已經(jīng)認(rèn)識到這一風(fēng)險，并致力于實現(xiàn)證書的相互認(rèn)可，從而促進市場和監(jiān)管的互操作性。根據(jù)商定的方法，在監(jiān)管和認(rèn)證中考慮氫氣生產(chǎn)的排放強度可以實現(xiàn)相互認(rèn)可。
各國政府需要在多個方面采取更強有力的政策行動，以充分利用低排放氫機會。低排放氫可以成為各國通過建立氫能產(chǎn)業(yè)鏈促進未來經(jīng)濟發(fā)展的機會。在既定政策情景中，低排放氫能行業(yè)的市場規(guī)模將從目前的14億美元增至2030年的120億美元。而按照凈零排放情景，到2030年其市場規(guī)模將擴大至1120億美元，相當(dāng)于2022年亞太地區(qū)屋頂太陽能光伏裝機市場規(guī)模。然而，低排放氫能發(fā)展仍面臨擴大制造、創(chuàng)造需求、保障市場等方面的挑戰(zhàn)。對于一個需要建立復(fù)雜價值鏈的行業(yè)來說，這些挑戰(zhàn)可以預(yù)見，但通貨膨脹、化石燃料價格下跌和政策執(zhí)行遲緩加劇了這些挑戰(zhàn)，需要政府在整個價值鏈采取行動，否則進展將脫節(jié)甚至導(dǎo)致更嚴(yán)重后果。
4、政府政策建議
?。?）盡快落實低排放氫生產(chǎn)和使用的支持計劃
各國政府已經(jīng)宣布了許多支持計劃，但這些計劃大多尚未實施或資金尚未到位。這阻礙了計劃項目的投資決策，項目的經(jīng)濟可行性取決于公眾支持，而通貨膨脹的影響將使這一狀況更加惡化。各國政府需要加快實施這些計劃并提供資金，以擴大規(guī)模符合脫碳目標(biāo)要求。
?。?）需采取更有力行動刺激低排放氫氣需求，特別是在現(xiàn)有應(yīng)用領(lǐng)域
各國政府必須帶頭實施政策鼓勵私營部門行動，將支持措施與法規(guī)（如配額或強制要求）相結(jié)合，要求在現(xiàn)有應(yīng)用中采用低排放氫。作為這些措施的補充，可在存在低碳?xì)涮娲鷾p排方案的優(yōu)先部門（如鋼鐵、航運、航空和長途公路運輸）制定技術(shù)中立的法規(guī)，并進行低排放和近零排放材料和產(chǎn)品的公共采購。需要采取協(xié)調(diào)行動來釋放必要的需求，同時促進公平競爭環(huán)境。私營部門還可以通過建立一項國際合作倡議來做出貢獻，該倡議側(cè)重于匯聚化學(xué)品或煉油領(lǐng)域的需求，最適合在短期內(nèi)擴大需求。
?。?）促進國際合作，加速氫認(rèn)證和證書互認(rèn)解決方案
各國政府應(yīng)繼續(xù)推進針對氫能的環(huán)境屬性實施明確法規(guī)和相關(guān)認(rèn)證計劃。需要加強國際合作，以防止由于缺乏協(xié)調(diào)導(dǎo)致的市場碎片化。短期內(nèi)不可能實現(xiàn)全面協(xié)調(diào)，但各國政府應(yīng)共同努力實現(xiàn)證書互認(rèn)，從而確保一定程度的市場互操作性。根據(jù)IEA為2023年G7氣候、能源和環(huán)境部長會議提交報告中的建議，基于確定排放的通用方法，在法規(guī)和認(rèn)證中參考制氫排放強度，根據(jù)排放強度確定低碳?xì)涞亩x，可以促進證書的相互認(rèn)可。
?。?）快速解決監(jiān)管障礙，特別是項目許可和批準(zhǔn)方面的障礙
明確、穩(wěn)定的監(jiān)管框架必須與動態(tài)方法相平衡，并根據(jù)定期市場監(jiān)測進行調(diào)整，努力使監(jiān)管原則切實可行，避免阻礙投資。政府應(yīng)努力使許可和批準(zhǔn)程序盡可能高效，并改善參與該過程的不同主管部門之間的協(xié)調(diào)，以盡量減少其對項目交付時間的重大影響，特別是對于某些基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)，例如新建管道、地下儲氫庫和進出口碼頭。
?。?）支持項目開發(fā)商在通貨膨脹期間保持動力并擴大區(qū)域影響力
政府可以采取干預(yù)措施應(yīng)對短期金融風(fēng)險，包括貸款擔(dān)保、出口信貸或項目公共股權(quán)投資，以幫助正在艱難應(yīng)對設(shè)備和資本成本增加的項目開發(fā)商。此外，發(fā)達經(jīng)濟體需要在最近的承諾之外增加優(yōu)惠融資，并加強合作，以促進新興市場和發(fā)展中經(jīng)濟體首個項目的開發(fā)，包括通過合同模板的快速標(biāo)準(zhǔn)化以克服各方對這一新興行業(yè)的不了解。（岳芳）
責(zé)任編輯：張棟鈞
校對：高慧君
