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欧盟氢能战略流出草案全文及简评

时间:  2020-06-22 15:35   来源:  hydrogenfuelcellinfo    作者:  网络转载

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《欧盟氢能战略草案》,全文较长,本篇是欧洲业内人士对流出的欧盟氢能战略草案的理解和评论。

据欧盟流出的氢能战略草案来看,欧盟旨在推广可再生电力生产的绿氢,而不是天然气重整得到的灰氢。欧盟已将氢能作为整个脱碳工业计划的中心要素,并宣布将在暑假后启动“清洁氢能联盟“,在欧洲建立起完整的供应链。

将在2020年7月接任欧盟轮值主席的德国,已率先提出了这个问题,并在6月初就对一项70亿欧元的计划,进行了概述,推广兆瓦级的绿氢。

欧盟氢能战略流出草案全文及简评

欧盟的这份草案指出,“在绿色交易的背景下,氢能是促进化工,钢铁,和交通运输等行业脱碳的推动力之一”,并列出了未来对氢能需求最高的行业。

现在,据该战略草案的标题,欧盟高管打算对“清洁氢”的含义进行阐述,并为“欧洲氢能经济”发展汇总“战略前景”。

优先使用绿氢

欧盟拒绝对流出的草案文件发表评论,并称其仍有可能会发生变化。我们所获得的版本似乎是处于较早期的阶段,有许多要点和句子并不完整。尽管如此,这份草案还非常直接的谈到了该战略的主要目标,预计最终版本不会发生根本性的变化。

草案一开始,就表示欧盟的“明确优先事项”是尽快对绿氢进行开发,以推进欧盟的长期脱碳议程。

尽管欧盟高管似乎认为已经准备好接受天然气捕捉和封存的蓝氢,将在向完全基于可再生能源制氢的氢能经济过渡中发挥作用,但是欧盟坚决拒绝接受由化石气体生产的“灰氢”。

欧盟发言人说,将在7月8日提出欧盟氢能战略和相关计划,以整合能源系统的各个组成部门,预计氢能也将在其中发挥关键性的作用。

降低成本

该草案补充说,关键问题是,和目前主导全球供应的化石燃料相比,“绿氢在价格上何时有竞争力”。

欧盟的政策措施“旨在使绿氢能在几年内,能达到有竞争力的价格水平”,并补充说:“一旦兆瓦级的一体化绿氢工厂投入生产,这个目标是有可能实现的”。

据该草案文件,欧盟的目标是大幅扩大绿氢的生产,将氢气的价格降低至每公斤1-2欧元。

同时,对航空,船舶,火车和重型运输等目标行业,及化肥,钢铁,化工和水泥等行业,采取刺激需求的措施。

补贴

有批评者说欧盟的这份战略草案未能解决绿氢的基本经济学问题,因为它没有考虑到电力价格的下降。

“这份草案完全没有考虑到一个方面,那就是电力系统有更多的可再生能源,就带来电力价格的下降”,PWR咨询公司的Mike Parr说。

Parr解释说:“在欧洲主要的电力市场中,包括德国,法国和西班牙,廉价的风能和太阳能的大量使用,将批发电价降低至目前的水平,低于可再生能源的平准化电力成本。”

“因此,我们又回到补贴这个问题上”,“如果欧盟的目标是大规模增加可再生能源,而大多数的情况是不需要补贴的,那么这样做就不好了”。其它人则更为乐观,说这份草案通过优先考虑可再生能源,并以德国和荷兰的氢能战略为基础,是“处在正确的轨道上”。

来自德国的致力于能源转型研究的智囊团AgoraEnergiewende的AgoraEnergiewende说,欧盟这份文件问(提出)的全部是正确的问题。

他告诉我们说:“这份草案给了我希望,欧盟能打造清洁氢能领导力,并成为真正的欧盟项目,为绿色交易服务”。他警告说,在2021年6月欧盟提出具体的立法建议前,还有很长的路要走。

欧洲迈向氢能经济:战略展望

1. 简介:为什么气候中性需要清洁氢气?

氢气:氢气是什么,如何制氢。绿氢,蓝氢和灰氢:定义及周期排放比照

阐明该战略标题中“清洁”氢的含义及我们的目标(在脱碳的大背景下,尽快优先考虑绿氢,在过渡过程中接受蓝氢,而不是灰氢)。

历史记录:氢能作为燃料的最初尝试。早前对氢的兴趣浪潮很快消失。阿波罗太空计划引发了人们对大规模用氢(1961年)/石油危机 的期望,IEA国际能源署在1977年创造了氢能/氢能汽车(上世纪90年代未/00年代初期),以及它们为什么会失败。

此次氢能浪潮可能会有所不同:有史以来第一次,行业对氢能需求强劲。可再生电力的份额预计将显著增加,成本将大幅下降。

为什么氢能在欧洲绿色协议中至关重要,这是欧洲在2030-2050年间实现50/55温室气体排放的关键。在欧洲绿色协议的大背景下,氢能是促成化工行业,钢铁行业,运输行业等脱碳的因素之一。该战略为到2030年气候计划(2020年9月到期)和2021年6月有关增加气候立法计划做出了贡献。绿氢对能源系统存储和灵活性也非常重要。

氢能可帮助新冠疫情COVID-19之后的经济复苏,营业额可从20亿欧洲增加到1400亿欧元,到2030年可创造14万个就业机会。

绿氢和蓝氢占欧洲能源混合的份额有限。在2030年后需要加速-量化我们的目标(到2030,2040,2050年能源结构中,绿氢,蓝氢,灰氢的份额)时间,为加速奠定基础,成为行业领导者。

定义问题:绿氢的价格何时将有竞争力?和蓝氢和其它的能源载体相比,现在的相对价格。对未来价格趋势及成本降低的因素。

为促进未来几年绿氢的起飞,我们需要在欧盟级别制定强有力的指导政策,对市场和私人投资进行补充。政策行动支持旨在使绿氢的价格在几年内接近竞争价格的水平。一旦兆瓦级的绿氢工厂投入生产,这将有可能实现。

欧盟会员国对氢能国家战略兴趣日益浓厚。面临着不协调,分散发展的风险。现在欧洲所需要的,是对单一市场的保护,增强全球竞争力。其它国际合作伙伴,中国,日本,韩国,美国的氢能市场则在快速发展。

欧盟的战略必须遵循价值链方法,从上游看整个生态系统,如何加快向下游的生产速度,如何通过发展高效,流动的市场刺激需求,及建立必要的基础设施对大量产品进行运输。考虑欧盟使用不同的政策工具时,需要政策的连贯性。

交流的目的是,基于整个价值链(需求,生产,基础设施,市场规则)制定欧盟氢能经济综合战略方案。清洁氢能联盟,战略和联盟的核心作用是相辅相乘的。请注意,该联盟和该氢能战略同时正式启动。

和能源系统集成战略互相链接,氢能如何作为其它选择的补充,比如说,电气化,终端用途的直接可再生能源利用或废热再利用。

2. 确定合适的规模:提升对纯氢的需求和扩大生产

生产:

现欧洲氢气产量为980万吨(全球为7400万吨)其中绿氢占4%,蓝氢是X%。进一步拓展还有障碍。为什么扩大产量对降价和确保氢能的利用非常重要。

主要的动力是增加氢气的产量,尽快将氢气的价格降到1-2欧元/公斤。

当前计划:2X40 G计划,概述了推广绿氢生产的需求,主要是在集成了太阳能和风能的可再生设施的专用绿氢工厂中。

终端用途:

工业和运输行业应用:重点关注没有(或只有昂贵的)替代碳/替代品的行业。

氢能可作为航空,运输,火车,重卡的燃料。

氢能是最有希望的低排放燃料,可用于重卡,公交车,长途汽车和特殊用途车辆等有严重污染排放物的运输。

可扩展到非电气化的火车和轮船应用。

航空业,可能会成为电气燃料。

在交通要道打造加氢站,为公交车和港口专用车打造加氢站。

税收税费和使用制度的监管支持和便利措施。

促进化肥,钢铁,化工,水泥等行业对绿氢的需求。

以经济有效的方式达到所需的大宗商品数量。

启动支持商业可行性低谷临时补助金计划。

实施能源密集产业总体规划中概述的支持框架措施。

氢能用电力部门紧密相连(特别是,可调度电力,大规模供电和季节性存储,CHP应用和涡轮机)。

供热行业中的氢气(例如,热电联产,制氢设备,工业用热)。

本地vs远程制氢和需求:

氢的生产:本地生产,利用氢运输网络或是进口达到供需平衡。必须在最合适的地方,用合适的技术制氢。(例如,欧盟南部的光伏产业,北部的海上风能产业)。

氢的需求:不同行业氢需求的差异,随着时间的变化,本地需求和长期需求比例的变化。

“氢谷”的概念会证明我们的方法有多显著。

欧洲正处于绿氢发展规模经济的有利位置:绿氢需要大量的可再生电力。

需要对可再生电力进行投资,迅速扩大规模,以提供绿氢所需的电力。对2030,2040,2050年实现氢能目标需要多少可再生能源目标进行量化。

有机会进口可再生氢并积极发展伙伴关系。

工业界已开始在过渡阶段生产蓝氢(CCUS,碳捕捉和封存,高温分解),同时支持发展绿氢,避免被锁定。

现有障碍和可能前进的方向:

为满足预计需求的增长,需要扩大生产规模。打造可持续的工业生态系统:对熟练劳动力进行加强,对关键部件进行产业化,扩大多种业务的技术规模,在该部门内创建循环经济。举办论坛,收集建议。确保欧盟工业的全球领先地位,特别是电解槽技术。

通过EEN和EIC,及更新后的JU对中小企业提供更多的支持。可能会发起针对第二阶段项目的具体呼吁。

氢能联盟将在促进和实施这些行动方案发挥关键作用。它将有6个基于技术的部门首席执行官圆桌会议,这些圆桌会议分别代表着氢能价值链的支柱(分别是EIC中的生产,运输,交通,工业,能源,供热)。

一些关键举措:

启动清洁氢能联盟,在整个欧盟扩大和推广氢的生产和利用

落实氢能战略论坛的建议

清洁钢铁项目

不同项目的合同:支持千兆瓦规模清洁氢的生产,用于生产低碳钢铁,水泥和基础化学品的工厂

氢能在可持续发展和智慧出行战略中的作用

3. 设计有效的氢能行业调节框架:市场规则和基础设施

市场规则:

需要设计一个开放而又充满竞争的绿氢市场,确保资源的有效分配。欧盟内部发展潜力各不相同,市场的设计应当基于以下原则:

I)   不受跨境贸易的限制

II)   所有市场参与者不受进入相关基础设施项目的限制

III) 加氢站网络运营商据捆绑原则进行,需要保持内部市场完整性。需要配合本地解决方案。有关于碳的确凿的价格信号是必要的,但还不够。

建立有利的监管框架:

加强框架监管,扩大绿氢生产要素(和能源系统整合战略相协调):

清洁氢的通用分类/分类法,及相关的最低温室气体减排标准(和可持续标准)

强大的原产地证明/担保人,支持消费者信息和“绿色“质量交易的系统

绿氢的计算方法(比如说,可再生能源)欧盟对可再生能源的目标和资产的所有权

对绿氢需求的激励,通过某些最终部门应用,结合欧盟一般气候政策工具,有选择性的对绿氢的供应进行支持

需要启动绿氢的生产,和现有设施的再利用,将其作为能源过渡的可能性

大规模储氢的处理

基础设施:

基础设施需求:有哪些可用类型,需要哪些类型,打造新的基础设施的阶段,障碍是什么,成本是多少。

运输成本相对生产成本而言很高,因此基础设施是扩大规模利用的关键因素。

对现有的天然气基础设施进行清洁的氢能运输,可能会为经济高效的能源转换带来机会。但要注意:避免标准资产风险和锁定效应。

另一方面,必须仔细评估打造全新基础设施的成本,并最小化其对消费者和竞争力的影响。

在这两种情况下(重新利用vs全新打造)基础设施的成本都不会成为跨境贸易的障碍。

氢的运输方式取决于生产方式(分散/集中,氢气来源)和需求(工业集群/运输/建筑)具体取决于距离和条件,运输方式可以管道运输,也可以轮船运输(船舶,卡车)跨境运输。

因(专用)管网最初会受到限制,但又必须供应到偏远地区,特别是加油(氢)站,因此需要通过其它方式保证运输的进行。

加油(氢)站基础设施,特别是重载运输应用。

第一个阶段是,重新利用天然气管网基础设施创建氢能本地系统,以满足特定的工业需求,然后通过骨干网进行连接。

采用具体策略是,对重型交通工具加氢站的需求进行调研。这项挑战将需要跨部门之间健全基础设施规划方法:连接电力和天然气网格(用于气电转换)并满足所有需求部门的用能需求。

氢能的长期存储作用至关重要。仍需对当前技术挑战进行研究。盐洞储氢是现有的解决方案之一,但规模有限,尚需研究其他长期解决方案。

可能的关键举措:

提供各种类型的氢的分类,并采用一种最小生命周期可再生氢能(和再生碳燃料)温室气体减排量的计算方法(作为2021年6月立法计划的一部分。具体说明将修订哪些立法文本)

采用一种方法来全面核算电力产生的和使用过的氢以及额外的其他要求(到2021年6月。具体说明将修订哪些立法文本)

到2021年,通过即将进行的能源立法的立法审查,和能源系统整合战略之间的相互协调,加强对氢能的框架监管。具体说明将修订哪些立法文本。气体指令?  除此外,这可能还包括以下要素:

通过特定配额,支持氢能在特定的终端领域中使用的其他激励措施。

全面的术语和强大的认证。

确保制氢企业在公平的竞争环境中进入市场,并获得客户

促进氢能市场与其他能源市场的深度融合

确保欧盟基础设施政策能够促进氢能基础设施的发展,包括跨境层面,并在基础设施规划中充分考虑到这一点。

4. 促进清洁氢能技术的研究与创新

欧盟数十年来在氢能领域的研究与创新使该技术达到了成熟的水平,从而使氢能的工业级规模的部署成为可能。其他技术仍在研发中。

需要提高电解槽的规模,效率,寿命,操作灵活性和可靠性,并降低其资本成本(例如,关键/昂贵的材料的替代)。需要降低成本,提高效率,扩大终端用途应用,尤其是用于交通运输的燃料电池(例如海上兆瓦级应用),还需要用于热电联产(例如燃料电池甚至是涡轮机)。

欧盟需要采取一致的研究和创新行动,以通过支持大规模的高影响力项目来创造价值/供应链,这些项目包括大型电解槽(100兆瓦),清洁电力生产(例如海上)以及可持续工业区域的发展以及可以将产生的氢气用作气候中和的能源载体和原料来源的港口和机场-第一个例子是倡导绿色交易。

Horizon Europe和战略能源技术计划可用于通过Horizon Europe的联合倡导来协调MS和工业合作伙伴并促进相互合作。

燃料电池与氢能联合组织FCJ-JU取得的巨大成就。清洁氢能联盟涵盖了整个氢能价值链,但更明确地聚焦于可再能源制氢,氢能基础设施和储氢。

与创造需求的行业建立研究与创新合作关系,特别是航运,航空,化肥,钢铁,化工行业;

欧洲清洁氢能联盟将共享知识,并通过协调的泛欧方式,在公共利益和私人利益之间获得技术和资金支持。

例如人工光合作用与碳热解等用于可再生氢生产的新兴技术也应列入研究议程。

5. 投资挑战

投资规模的挑战。需要发展价值流。联盟的作用。私人和公共部门占比各有多少?

欧盟在氢能的人均公共支持方面落后:中国人均4欧元;日本人均3欧元; 美国人均0.75欧元; 欧盟人均0.5欧元。

哪些欧盟机构可以做出贡献?:Horizon Europe, Innovation Fund, Connecting Europe Facility, InvestEU, Structural funds.

需要确保连贯性并在机构之间建立联系,例如从Horizon Europe到Innovation Fund迅速扩大规模。

政府层面对欧洲共同利益重要计划和能源与环境援助的持续修订。欧洲共同利益重要计划为欧洲各国提供一个公平的竞争环境,并避免可能由不同的国家支持策略引起的扭曲竞争。

将制氢行业视为电力密集型产业的指导原则。

对碳价格的影响。

能源税收层面设定正确的激励措施。

可能的关键举措:

建立欧洲氢能战略供应链(可能待增加为欧洲共同利益重要计划)

在创新基金下设立氢能专用窗口

在财务支持中设立复苏机构和可持续性要求创造氢气市场的吸引力(例如使用氢气或氢基可再生燃料的邮轮和航空运输)

6. 国际层面合作

氢能地缘政治-谁是主要角色;

在全球(尤其是日本,韩国和美国)双边能源对话和国际合作中促进清洁氢能发展,在清洁能源部长级会议(由欧洲,美国,日本和加拿大领导的委员会)中发起氢倡议,同时得到国际能源署和国际可再生能源署的支持。20国集团峰会下的合作。

氢能经济国际伙伴关系(IPHE)-任务创新。

利用氢能开发RES潜力并将促进投资作为邻里政策的一部分,并在全球范围内推动低碳经济。与挪威和周边国家展开合作,促进投资并逐步用绿色氢进口替代化石燃料进口(包括摩洛哥,乌克兰,阿尔及利亚,埃及)。

氢能与供应安全。可能会影响与欧盟有天然气管道/ LNG合同的第三国的关系。

欧盟与非洲发展合作。

清洁氢能的贸易规模:与邻国之间展开贸易,同时也与美国,南非和澳大利亚进行贸易。

欧元的国际地位-建立以欧元为计价基础的氢交易基准。

可能的关键举措:

加强欧盟在国际上的领导作用,特别是在设定清洁氢能的通用定义和确定制氢,运氢和储氢过程中所产生的温室气体排放的算法方面。。

在多边环境(20国集团峰会,国际能源署,CEM)中,欧盟将与国际伙伴共同合作,以确保基于开放规则的氢自由贸易,包括基于明确的可持续性标准。

在气候变化与可持续能源伙伴关系下与非洲联盟就氢能问题开展合作。

与马格里布国家和周边国家开展氢能合作。

制定以欧元为计价标准的氢能交易模式。

7. 结论

建立氢能经济,以实现能源系统脱碳的长期目标-实现创新,创造就业机会和经济增长的潜力。

氢能在未来能源系统情景中发挥的作用。

国家能源与气候计划成员国制氢计划-需要欧盟政策指导。

联盟发挥的作用。

加强MS与HyNet的合作。

呼吁欧洲议会,理事会和成员国共同讨论以上想法。2021年6月的后续立法提案将遵循更好的监管原则。
 

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