國際可再生能源署稱,全球氫經(jīng)濟(jì)的快速增長可能帶來重大的地緣經(jīng)濟(jì)和地緣政治變化,重塑世界能源貿(mào)易格局。預(yù)計到2050年,全球氫能消費(fèi)量將占全球能源消費(fèi)量的12%。2021年以來的天然氣短缺將加速清潔能源發(fā)展和綠氫替代石油和天然氣的進(jìn)程。許多國家在其實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的計劃中,將發(fā)展綠氫作為能源政策的重點(diǎn),其中包括美國、中國、日本、印度等能源消費(fèi)大國。目前,綠氫市場的增速已經(jīng)快于預(yù)期。以往能源貿(mào)易的“局外”國也正圍繞氫能積極地建立能源貿(mào)易關(guān)系。預(yù)計到2050年,全球超過30%的氫能可以跨境交易。
預(yù)計2050年全球氫能消費(fèi)量占比達(dá)12%
國際可再生能源署(IRENA)的最新分析報告指出,全球氫經(jīng)濟(jì)的快速增長可能帶來重大的地緣經(jīng)濟(jì)和地緣政治變化,新的氫能出口商和進(jìn)口商之間將形成新的貿(mào)易網(wǎng)絡(luò),從而導(dǎo)致出現(xiàn)一系列新的能源依存關(guān)系,并使能源關(guān)系區(qū)域化。
隨著傳統(tǒng)的石油和天然氣貿(mào)易量逐漸下降,包括氫能在內(nèi)的新能源將逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。氫能將改變能源貿(mào)易的地理重心,未來將出現(xiàn)以氫能生產(chǎn)和使用為基礎(chǔ)的新的地緣政治影響力中心,取代現(xiàn)有的以石油和天然氣貿(mào)易為基礎(chǔ)的能源貿(mào)易和地緣政治關(guān)系。報告指出,氫能將重塑世界能源貿(mào)易格局。
在以化石燃料為主導(dǎo)的能源消費(fèi)市場中,當(dāng)前的能源貿(mào)易關(guān)系與20世紀(jì)的油氣能源貿(mào)易關(guān)系已大不相同。不斷增長的能源貿(mào)易和有針對性的能源項目投資對地緣政治和國家經(jīng)濟(jì)競爭力的影響越來越大。“預(yù)計到2050年,能源地緣政治將不再像現(xiàn)在這樣重要。”國際可再生能源署規(guī)劃總監(jiān)伊麗莎白·普雷斯說。
國際可再生能源署總干事弗朗西斯科·拉卡梅表示:“氫能是未來能源領(lǐng)域和氣候安全中不可缺失的一環(huán)。”受實現(xiàn)氣候目標(biāo)的緊迫性和各國凈零排放承諾的推動,國際可再生能源署預(yù)計,到2050年,全球氫能消費(fèi)量將占全球能源消費(fèi)量的12%。目前,全球氫能年銷售額約為1740億美元,已超過LNG的銷售額,預(yù)計到2050年氫能年銷售額將達(dá)到6000億美元。
“氫能顯然已搭上可再生能源革命的快車,特別是綠氫正在改變‘游戲規(guī)則’。氫能可以幫助我們在不影響工業(yè)增長和社會發(fā)展的情況下實現(xiàn)氣候目標(biāo)。”拉卡梅說,“但是氫能不是另一種形式的石油,向氫能過渡并不是僅僅替換化石燃料這么簡單,而是要完成整個能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型,這將伴隨著政治、科技、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)格局的重塑。”
能源短缺將加速氫能替代
國際可再生能源署表示,歐洲2021年以來的天然氣短缺將加速清潔能源發(fā)展和綠氫替代石油和天然氣的進(jìn)程。
“價格波動一直是石油和天然氣系統(tǒng)的一個特點(diǎn),未來在以氫能為主導(dǎo)的新能源系統(tǒng)下,價格波動將會減少。”拉卡梅說。
在現(xiàn)有的能源貿(mào)易和地緣政治關(guān)系中,石油和天然氣生產(chǎn)國對國際能源價格有著決定性影響。國際可再生能源署預(yù)測,隨著石油和天然氣逐步衰落,氫能成為主流,未來地緣政治等因素對能源價格的影響將減小。
隨著眾多國家計劃實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和,發(fā)展可再生電力電解水制綠氫已成為許多國家能源政策的重點(diǎn)?;剂仙a(chǎn)國也可以轉(zhuǎn)而生產(chǎn)氫能,將氫能作為石油和天然氣的替代品。沙特阿拉伯此前曾表示,該國正在尋求能源多樣化,以擺脫對石油和天然氣的依賴,努力成為世界上最便宜的綠氫生產(chǎn)國。
生產(chǎn)清潔氫有兩種常用方法:利用可再生電力生產(chǎn)綠氫和利用天然氣生產(chǎn)藍(lán)氫。為實現(xiàn)氣候目標(biāo),藍(lán)氫必須與CCUS(碳捕集、利用與封存)技術(shù)相結(jié)合,以減少相關(guān)二氧化碳和甲烷排放的影響。然而最近天然氣價格的飆升,使得藍(lán)氫的制造成本顯著增加。
目前,生產(chǎn)綠氫所需的電解槽價格過高導(dǎo)致綠氫的生產(chǎn)成本較高。而國際可再生能源署的報告預(yù)計,到2030年,許多國家的綠氫價格將與藍(lán)氫持平,另有一些研究表示,綠氫要到2040年才具有成本競爭力。
“近期全球能源短缺證明了加快能源過渡的必要性,這表明我們需要另一種更安全、更易獲得、更多樣化的能源組合。”普雷斯說。
誰將領(lǐng)跑未來國際氫能市場?
未來10年,全球?qū)⑼顿Y約650億美元用于氫能生產(chǎn)。
針對近期德國、烏拉圭和巴西等多個國家達(dá)成的氫能貿(mào)易,拉卡梅表示,綠氫市場的增長速度已“比幾個月前的預(yù)期快了一點(diǎn)”。
但是拉卡梅預(yù)測,由于許多國家將有能力生產(chǎn)人造天然氣,全球氫能市場將朝著“更具區(qū)域性而非全球性”的方向發(fā)展。因此,氫能的利潤不太可能達(dá)到石油和天然氣生產(chǎn)商傳統(tǒng)的利潤水平。
包括美國、中國、歐盟、日本、印度和韓國在內(nèi)的能源消費(fèi)大國和地區(qū),已將氫能作為其能源計劃的主要組成部分。未來10年,全球?qū)⑼顿Y約650億美元用于氫能生產(chǎn),德國、日本和法國將成為最大的投資者。
雖然氫能運(yùn)輸較為困難,但可以通過現(xiàn)有的天然氣管道,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為氨實現(xiàn)長途運(yùn)輸。去年,沙特阿拉伯和阿聯(lián)酋就曾向日本出售了少量氫氨產(chǎn)品。
國際可再生能源署在一項研究中發(fā)現(xiàn),因為有可再生能源政策支持,澳大利亞、智利、沙特阿拉伯、摩洛哥和美國最有可能成為領(lǐng)先的氫能生產(chǎn)國。
“綠氫的發(fā)展將導(dǎo)致市場涌入各種新參與者,這將使獲得能源的途徑和供應(yīng)渠道更多樣化,并使‘權(quán)力’從少數(shù)人轉(zhuǎn)移到多數(shù)人手中。氫能市場可通過國際合作變得更加包容,為發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家都提供更多機(jī)會。”拉卡梅說。
國際可再生能源署預(yù)計,到2050年,全球超過30%的氫能可以跨境交易,這一占比高于現(xiàn)今的天然氣貿(mào)易。以往未能展開能源貿(mào)易的國家正圍繞氫能積極地建立雙邊能源關(guān)系。
隨著越來越多的參與方,新的凈進(jìn)口國和出口國登上世界能源貿(mào)易舞臺,與石油和天然氣的地緣政治影響相比,氫能貿(mào)易不太可能被政治化或被壟斷。
跨境氫能貿(mào)易量將大幅增長,目前已有30多個國家和地區(qū)計劃開展活躍的商業(yè)貿(mào)易活動。部分希望成為進(jìn)口國的國家已專門開展氫能外交,例如日本和德國?;剂铣隹趪桨l(fā)認(rèn)為清潔的氫能可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)多樣化,例如澳大利亞、沙特阿拉伯和阿聯(lián)酋。但氫能無法彌補(bǔ)石油和天然氣收入的虧損,因此需要實施更廣泛的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。
能源進(jìn)出口國
可能角色對調(diào)
氫能的生產(chǎn)潛力已大大超過全球氫能需求預(yù)期。一些有能力生產(chǎn)廉價可再生電力的企業(yè)將轉(zhuǎn)而生產(chǎn)具有成本競爭力的綠氫。智利、摩洛哥和納米比亞等能源凈進(jìn)口國將可能成為綠氫出口國。在全球氫能貿(mào)易的新參與者中,中東歐國家可能會發(fā)揮重要作用,特別是在綠氫的區(qū)域貿(mào)易中。如果能發(fā)揮非洲、美洲、中東和大洋洲等地區(qū)的氫能生產(chǎn)潛力,就可以規(guī)避能源出口較為集中的風(fēng)險,但許多國家都需要大規(guī)模建設(shè)和投資基礎(chǔ)設(shè)施,并花錢從技術(shù)更先進(jìn)的國家引進(jìn)氫能生產(chǎn)技術(shù)。
在清潔氫能發(fā)展的不同階段可能會出現(xiàn)各種地緣政治問題。國際可再生能源署的報告認(rèn)為,21世紀(jì)20年代將會上演一場爭奪氫能技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位的競賽。但是,預(yù)計全球氫能需求將到21世紀(jì)30年代中期才會開始增長。屆時,綠氫將在全球范圍內(nèi)與通過化石燃料生產(chǎn)的氫能展開成本競爭,而這種情況在中國、巴西和印度等國家可能會更早出現(xiàn)。在2021年天然氣價格飆升之際,綠氫在歐洲已成為一種價格合理的能源。改造天然氣管道并將其用于氫能運(yùn)輸,將會進(jìn)一步刺激氫能需求并促進(jìn)氫能貿(mào)易。
具有充足可再生能源生產(chǎn)潛力的國家可以利用其生產(chǎn)潛力吸引能源密集型產(chǎn)業(yè),建設(shè)成為全球綠色工業(yè)化基地。此外,在氫能價值鏈中占有一席之地還可以增強(qiáng)國家的經(jīng)濟(jì)競爭力。電解槽和燃料電池等設(shè)備的制造尤其能推動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展,中國、日本和歐洲已經(jīng)在相關(guān)設(shè)備制造方面處于領(lǐng)先地位。未來清潔能源方面的技術(shù)創(chuàng)新將進(jìn)一步改變當(dāng)前的制造業(yè)格局。
發(fā)展綠氫可以減少能源進(jìn)口依賴和價格波動,并增強(qiáng)能源系統(tǒng)的靈活性,從而增強(qiáng)能源獨(dú)立性、安全性和彈性。然而,氫能和可再生能源生產(chǎn)所需的原材料將會引發(fā)人們對材料安全的關(guān)注。原材料短缺和價格波動通過氫供應(yīng)鏈對制氫成本和氫能產(chǎn)業(yè)的收入產(chǎn)生負(fù)面影響。
制定氫能的規(guī)則、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度可能導(dǎo)致出現(xiàn)新的地緣政治競爭,也可能開啟一個國際合作空前緊密的時代。協(xié)助發(fā)展中國家部署綠氫技術(shù)和推進(jìn)氫工業(yè)可防止全球脫碳鴻溝擴(kuò)大,促進(jìn)氣候公平,在可再生能源豐富的國家創(chuàng)造當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)價值鏈,實現(xiàn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展并提供更多就業(yè)機(jī)會。
延伸閱讀
綠氫是實現(xiàn)凈零目標(biāo)的關(guān)鍵
每一項新技術(shù)都將在全球能源系統(tǒng)脫碳中發(fā)揮作用。近年來,風(fēng)能和太陽能等可再生能源在短期存儲技術(shù)的支持下已成為最為常用的新能源??稍偕茉醇夹g(shù)改變了人們對100%清潔能源的看法。伍德麥肯茲稱,可再生能源將變得更加便宜??紤]到市場和政策環(huán)境,綠氫將成為許多國家實現(xiàn)凈零目標(biāo)的關(guān)鍵驅(qū)動力。
各國政府已經(jīng)在研究如何成為首批最具氫能產(chǎn)業(yè)競爭力的國家。一些政府已將綠氫作為能源政策的中心,比如英國政府承諾2030年前實現(xiàn)5吉瓦的制氫能力。
美國加利福尼亞州的低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)推動了美國綠氫早期發(fā)展勢頭,美國政府已將發(fā)展氫能作為應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵。阿聯(lián)酋也在大力發(fā)展氫能,以兌現(xiàn)該國的氣候承諾,即在2050年前成為第一個實現(xiàn)凈零排放的波斯灣石油輸出國。
成本是實施過程中的主要障礙,綠氫目前的生產(chǎn)成本比化石燃料制氫高3倍。一些公司正在為此而努力,比如位于美國加州的固體氧化物燃料電池制造商Bloom能源公司,一直致力于降低綠氫生產(chǎn)成本。
伍德麥肯茲給出了能源行業(yè)類似案例。在每一個案例中,政策、投資和技術(shù)創(chuàng)新的戰(zhàn)略組合都可以使綠氫生產(chǎn)成本快速下降。這將加速綠氫在全球范圍內(nèi)的部署。
綠氫比任何其他的低碳技術(shù)都能帶來更多的好處。技術(shù)的快速開發(fā)和商業(yè)化是發(fā)展綠氫經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵,但這只是一個方面,為真正加快綠氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展,政府需要正確使用政策杠桿來支持基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并刺激需求強(qiáng)勁增長。
隨著全球凈零排放目標(biāo)逐步實現(xiàn),綠氫的發(fā)展?jié)摿Φ玫綐O大提升,我們期望政策制定者制定相關(guān)法規(guī),將綠氫供需聯(lián)系起來。綠氫的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和創(chuàng)新者必須團(tuán)結(jié)起來,在多個行業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)綠氫的發(fā)展?jié)摿?,降低綠氫成本。
分析人士指出,目前大規(guī)模部署低碳?xì)淙剂系奶魬?zhàn)在于運(yùn)輸,在這一點(diǎn)上,政府可以介入并支持大型中游基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和部署,比如建設(shè)管道,這是運(yùn)輸氫氣最便宜的方式。
為充分把握綠氫帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境機(jī)遇,各方需要在技術(shù)創(chuàng)新和氫能發(fā)展過程中相互支持。如果各國政府齊心協(xié)力,就能建立有效的氫能市場框架,拉動氫能需求,增強(qiáng)實現(xiàn)氣候目標(biāo)的信心。只有這樣,綠氫才能發(fā)揮潛力,在實現(xiàn)全球凈零目標(biāo)的過程中發(fā)揮積極作用。
原標(biāo)題:氫能將改變?nèi)蚰茉促Q(mào)易的“游戲規(guī)則”