俄羅斯入侵烏克蘭導致天然氣價格飆升,導致數百萬歐洲人陷入天價能源帳單的困境,並進一步迫使各國政府幫助和支持替代能源,這一點已經變得非常清楚了。
戰爭已經過去九個月了,當談到非洲大陸的能源未來時,這場危機也有一線希望。
天然氣價格的飆升導致完全由再生能源製成的綠色氫突然變得比以前便宜得多,從而推動了對這一可以幫助歐盟削減碳排放的行業的投資和興趣。
分析師和產業參與者表示,這是一個值得歡迎的消息,但我們也不應該高興得太早,因為這種轉變在很大程度上意味著當今所有類型的能源都非常昂貴,而且歐洲仍然需要做很多事情來建立有競爭力的綠氫經濟。
西門子能源公司新能源業務負責人 Stefano Innocenzi 告訴 Euronews Next:“我們仍然需要做好功課,擴大生產規模,然後改進技術,使其更具成本競爭力。”
「因此,我們面臨的挑戰仍然相同。我們需要努力降低成本」。
灰氫與綠氫
氫是一種高度可燃氣體,可以儲存和提供能量,是地球上最簡單、最豐富的元素,但它通常不以遊離形式存在,必須從含有氫的化合物中提取,例如水、煤、天然氣或生物質。
氫長期以來一直被用作火箭燃料、煉油、生產化肥用氨以及製造鋼鐵和化學品。
但生產通常依賴天然氣或煤炭,過程中會排放大量二氧化碳。這種基於化石的氫通常被稱為“灰”氫。
產業專家估計,目前近 95% 的氫氣生產使用化石燃料,其產生的二氧化碳相當於英國和印尼排放量的總和。
相較之下,「綠色」氫氣是透過利用風能和太陽能等再生能源的電力將水分解成兩個成分——水和氧氣來生產的。
專家表示,這種「清潔」氫可以在那些努力削減碳排放的行業中取代化石燃料,因為它們無法輕易轉向電力——想想重工業,如煉鋼或重型運輸。
事實上,如果世界認真考慮到 2050 年實現碳中和,那麼到本世紀中葉,七國集團的氫使用量可能會比 2020 年增加四到七倍。一份新報告來自國際再生能源機構(IRENA)。
歐盟委員會通過了一項歐盟氫戰略2020 年 7 月現在估計到2050年,氫在歐盟能源結構中的份額可能達到13-20%。
另一種氫是「藍」氫,它仍然基於化石燃料,但應用碳捕獲和儲存技術來消除空氣中的這些排放。
這種方法可以使利用碳去除技術改造化石燃料基礎設施變得相對容易。
例如,週二,TotalEnergies 和 AirLiquide宣告他們聯手將道達爾位於法國中部格朗普伊特的前煉油廠改造為一座“生物煉油廠”,生產可再生和低碳氫,主要用於航空燃料。
一些產業專家認為,在未來幾十年綠氫真正起飛之前,藍色氫可能成為減少碳排放的權宜之計。
但烏克蘭戰爭可能在一定程度上加快了這一時間表。
「太便宜」不容忽視
自俄羅斯2月開始入侵該國以來,國際市場上天然氣價格已飆升70%以上,導致灰氫和藍氫的成本大幅上漲。
儘管這些價格現在略有回落,但戰後的飆升實際上使灰色氫的平均成本與綠氫的平均成本相當,在歐洲約為 5 美元/公斤(4.8 歐元/公斤)。清潔技術分析師。
他在《烏克蘭戰爭》中寫道,在短短幾個月內,烏克蘭戰爭也引發了 730 億美元(710 億歐元)的綠氫能新投資。最近的一份報告關於這個話題。
歐盟設立了一個 30 億歐元的綠氫銀行來支持該產業,而美國則透過其《通貨膨脹削減法案》(IRA) 對綠氫的生產提供了每公斤 3 美元的巨額稅收抵免。
Mbuk 告訴 Euronews Next,事實證明,美國的這一舉措帶來了顯著的好處,將新型綠氫產品的成本推低至 2 美元/公斤以下,以至於變得「太便宜」而不容忽視。
西門子能源公司的因諾森齊表示,自烏克蘭戰爭以來,他的部門的業務量有所增加,但在美國的業務比在歐洲的業務更多。
「行動更快的是美國。透過愛爾蘭共和軍,我們看到美國公司大力推動確保產能,我認為這對我們非常有利,」他告訴歐洲新聞台。
讓氫能“從小眾走向規模化”
歐洲的能源危機無疑讓綠氫成為人們關注的焦點。
「氫可以改變歐洲的遊戲規則。它對於實現我們的能源來源多樣化並幫助我們減少對俄羅斯天然氣的依賴至關重要。九月說在揭曉歐盟新的綠氫銀行時。
「我們需要擴大這個利基市場」。
如果說清潔氫如今仍然是一個利基市場,那是因為一些重要因素仍然阻礙它成為一種有吸引力的、可持續的替代能源解決方案。
其中一個關鍵是再生能源;為了真正擴大綠色氫能的規模,它需要大量可靠的、負擔得起的可再生能源供應,例如風能、太陽能或潮汐能。
「我們需要縮短再生能源專案的審批流程。我們需要建造氫氣和電力分配的基礎設施。
「我們需要擴大再生能源,我們需要擴大基礎設施。只有這樣你才會看到氫氣同時出現」。
西門子能源公司在確保再生能源方面取得了長足進步,並剛剛獲得完全控制風力渦輪機製造商西門子歌美颯的批准。
兩家公司目前正在開發一種透過電解生產氫氣的商用離岸風力渦輪機。
該項目將標誌著可再生氫生產的突破——如果其開發商找到一種方法來淡化進入電解槽以生產氫的水,以及最大限度地減少海上維護需求的解決方案。
Innocenzi表示,該計劃是在陸地上嘗試該技術,然後將其轉移到海上,最遲在2025年或2026年在北海的德國小群島黑爾戈蘭島建造第一台此類風氫渦輪機的最後期限。
進口氫氣及補貼項目
另一個現實是,歐洲不太可能自行生產足夠的綠氫來實現淨零排放。
它將需要從具有生產再生能源所需的可用土地和天氣條件的地方進口部分電力,例如澳大利亞或非洲和拉丁美洲的部分地區,以及中東的通常能源生產國,這些地區也具有很高的太陽能潛力發電。
為了進口和運輸這種氫氣,歐洲需要投資基礎設施。
好消息是,現有用於天然氣的管道和終端可以部分改用於氫氣,國際能源總署 (IEA) 氫氣顧問兼荷蘭天然氣公司 Gasunie 顧問 Noé van Hulst 表示,告訴歐洲新聞下一步去年。
最後但並非最不重要的一點是,電解槽的製造——從水中提取氫氣所需的技術——需要擴大規模以降低成本。
在這方面,西門子能源公司正押注於與液化空氣集團成立的新合資企業,以工業規模生產質子交換膜(PEM)電解槽。
生產預計於 2023 年下半年開始,到 2025 年年產能將達到 3 吉瓦。
因諾森齊表示,隨著全球氫能競賽的升溫,存在著這樣的風險,就像我們在中國看到的光伏板一樣,綠色氫能專案中使用的大多數電解槽最終都是在歐洲以外製造的。
「我們還沒有達到我們必須達到的成本水準。這就是為什麼政府的支持至關重要且需要的原因,」他說。
Carbon Tracker 的 Mbuk 表示同意。 「我們需要一項直接的徹底補貼計劃——對綠色氫進行某種強有力的補貼,將價格推至每公斤 2 美元或低於 2 美元/公斤,」他說。
「那麼整個產業將完全競爭。這樣做的作用是迅速釋放私人融資」。