碳中和背景下,氫能作為理想的清潔能源之一,發(fā)展迅速。2023年7月底,德國政府通過了新修訂的國家氫能戰(zhàn)略,修訂版將用于制氫的電解槽裝機容量2030年目標由原來的5吉瓦更新為10吉瓦,而管道運輸網至2027/2028年達1800公里。像很多國家和地區(qū)一樣,德國對綠氫這個未來清潔能源寄予厚望,尤其在制造業(yè)和重型卡車、航空和輪船交通的去碳化上,而為了實現(xiàn)2045年全面氣候中和,2030年這個時間點也至關重要。
10吉瓦是個多大的目標?按照德國聯(lián)邦政府的估算,2030年,德國對氫能的需求為95到130太瓦時,本土產能能覆蓋30%到50%的需求。德國自己很清楚,在綠氫制造上,德國無法做到自給自足,其產能除了受限于風能和太陽能綠電建設力度,還受到本土氫能生產成本的影響。能源咨詢機構Aurora Research對西班牙、摩洛哥、澳大利亞、智利、阿聯(lián)酋和德國各國綠氫生產成本進行了比較后發(fā)現(xiàn),至2030年,所有五個國家的生產成本都低于德國。即使加上運輸費用和其他費用,除了阿聯(lián)酋,從其他四國進口也可能比德國自產更便宜,而最劃算的情況是通過管道運輸?shù)姆绞綇奈靼嘌肋M口綠氫。2023年年初,在將巴塞羅那到馬賽的氫能管道H2Med延長至德國一事上,法德兩國達成了一致。當然,按照修訂版氫能戰(zhàn)略,至少在2030年前,在氫能管道到位之前,德國的氫能進口主要靠船運。
2030年時本土產能覆蓋30%到50%的需求,這同時意味著,50%到70%的氫能供應得依賴進口。比起該戰(zhàn)略中氫能自產目標是否具有雄心來,可能更緊迫的問題是,在氫能未來可能處于緊缺的狀態(tài)下,戰(zhàn)略中的進口供應有多安全,或者說,進口目標有多現(xiàn)實。在綠氫的全球競技場上,競爭除了存在于誰能生產出更便宜的綠氫,還可能發(fā)生在進口國之間:怎樣才能保障供應安全?如果說自產能力還可以在一定限度中靠自身努力,但一旦在很大程度上依賴進口,進口方能做的就只能和盡可能多的綠氫生產潛力國搞好關系,以稀釋不確定性因素帶來的供應風險,即廣撒網。
德國已經把求氫的大網灑向了風能和太陽能豐富的各個國家和地區(qū):沙特、摩洛哥、加拿大、阿聯(lián)酋、哈薩克斯坦、納米比亞等。在綠氫研究上,德國已經和澳大利亞、新西蘭、荷蘭、法國等國建立了合作伙伴關系;而在氫能供應上,德國總理朔爾茨和副總理哈貝克去年一同趕往加拿大,其主要任務就是敲定氫能供應協(xié)議。按照協(xié)議,2025年起,德國可以獲得來自加拿大的綠氫供應。目前,德國和上述國家在氫能上或進行了能源對話、氫能對話,或簽訂了意向書,或建立了能源伙伴關系,進度不一,而和加拿大之間的氫能關系算得上最確定、最具體。
德國在氫能供應上的廣撒網,相當于目前被反復提及的多樣化策略,以減少對單一國家的供應依賴。德國能源研究項目Ariadne 2021年底曾對德國氫能進口風險進行了研究,研究將出口國和供應商的數(shù)量和可替代性、運輸方式的多樣性、出口國的政治穩(wěn)定性、氫能進口國之間的政治競爭都歸納為供應方風險因素。
在諸多不可控因素當中,德國實現(xiàn)綠氫進口目標最大的障礙是未來世界各地可供出口的綠氫實在有限。至2030年,大洋洲出口容量為25吉瓦,北美和南美15吉瓦,非洲則只有5吉瓦。
在德國更新國家氫能戰(zhàn)略目標之前,弗勞恩霍夫環(huán)境、安全和能源技術研究所與德國經濟研究所等幾家研究機構對德國氫能進口未來情況和2020年版國家氫能戰(zhàn)略目標之間的差距進行了研究。研究對德國氫能潛在供應國荷蘭、西班牙、摩洛哥和智利的產能和出口潛能進行深入分析后發(fā)現(xiàn),至2030年,即使這些國家的氫能出口全部都供應給德國一個國家,這些出口供應量也無法滿足德國的需求,更何況,這些氫能生產國自身也仍處在發(fā)展清潔能源的起點,它們在可再生能源建設上的進展仍然緩慢。通俗地講就是,泥菩薩過江,自身難保。
以價值觀一致、可以通過最劃算的管道方式向德國出口綠氫的西班牙為例。弗勞恩霍夫研究稱,從西班牙這些年來可再生能源的發(fā)展進度來看,西班牙能否達到自己設定的目標很值得懷疑,而且,西班牙自己的氫能戰(zhàn)略規(guī)定,西班牙只有在滿足了本國工業(yè)和交通領域的需求之后,才會考慮大規(guī)模地出口綠氫。研究同時指出,雖然,西班牙也有類似于聯(lián)合各企業(yè)的平臺HyDeal-Ambition,該平臺將目標定在2030年以前提升用于出口的綠氫產能,但是,能否付諸行動并不確定。而且,西班牙綠氫的另一個不可控因素在于干旱和缺水情況。
再來看智利。智利的風能和太陽能相當豐富,而且,其產電和氫能生產的成本很低。但是,一方面,隨著本國經濟的發(fā)展,智利對氫能的需求也在增加,另一方面,用于運輸氫能的船的可使用情況也存在不確定性。再加上,由于厄爾尼諾現(xiàn)象,智利也會經歷干旱和缺水時期。弗勞恩霍夫研究還提到,德國還面臨著來自北美、南美和日本的競爭,這些國家同樣從智利進口氫能。
德國除了依賴于綠氫生產國綠氫發(fā)展的進度,Ariadne研究還指出了德國對歐盟其他國家的依賴性,即德國未來氫能進口安全在很大程度上依賴氫能運輸過境國的支持。作為歐洲最大的能源消耗國德國,其人口密度超過歐洲國家的平均值,且擁有相對貧乏的可再生能源和強大的工業(yè),這些使得德國成為歐盟國家中最依賴于一個高度整合的能源系統(tǒng)的國家。
德國不是沒有意識到綠氫依賴進口所帶來的不確定性,2023年,德國政府還會研究和出臺一部氫能進口戰(zhàn)略,專門探討如何解決氫能進口這個相當棘手的問題。
原標題:到2030年德國對氫能的需求將達130太瓦時