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如何看待绿氢发展的支持政策制定?

时间:  2021-11-16 20:04   来源:  氢眼所见    作者:  马震

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如何看待绿氢发展的支持政策制定?
一、绿氢发展的现状政策支持。
1.以目前全球或者国内已经颁布的政策来看,直接的政策支持还是比较倾向于交通领域,以下附表是来自有IRENA的分析数据。
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
全球激励政策汇总分析
2.以国内的“以奖代补”示范城市群,以及财政部联合五部委的积分奖励政策,具体的激励措施也是侧重于交通领域应用以及细分的燃料电池零部件和氢气使用价格层面,但还是以交通领域为切入。下图是我们“以奖代补”政策的核心内容,尽管陆续出台的各城市示范群细节上以及地方财政投入上会有差异,但是根本的补贴方向以及针对的环节没有改变。
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
以奖代补积分细则
二、绿氢政策支持的不同阶段
第一阶段:技术准备。
在这一阶段,绿氢是一种小众技术,除示范项目外很少使用;因为基础设施有限,主要在使用现场生产。在这一阶段扩大氢能使用的最大困难是成本。政策制定部门的主要作用是鼓励和加速进一步部署电解槽。这可在一定程度上通过设立长期目标来实现。例如,承诺实现零排放,从而为私营部门提供信心,推动绿氢的商业发展。
然而,缩短投资和运营成本差距的短期政策也同样重要。包括研发(R&D)资金、风险保障政策以及大型原型机和示范项目的联合资助,以降低资金成本。此外,仍处于示范阶段的终端使用可能需要专门的任务导向型创新项目,这些项目规定了明确的时间节点,与私营部门开展合作,加速商业化进程。在这一阶段,支持性治理体系和指导方针也应落实到位,保障绿氢的可持续发展。
第二阶段:市场渗透。
在这一阶段,某些应用已经开展起来,并能够证明绿氢能够做什么,成本处于什么水平。通过边做边学的方式,扩大技术规模及开发经验,以降低成本,缩小盈利差距。这一阶段也开始享受到不同应用领域之间协同合作带来的好处,从而增加氢能需求量,实现氢能生产和基础设施建设的规模经济。这一协同效应可能发生在产业集群地区、氢谷(如城市)或枢纽中心(如港口)。工业用户可以加快发展专门的“绿氢走廊”,将低成本可再生能源的生产地区与需求中心联系起来。大部分基础设施并非从零开始,而是由现成的天然气管道网络和电网改造而成。第一条氢能(或氢能衍生产品)国际贸易路线将在这一阶段建立,众多生产企业和用户推动建立了真正的全球氢能市场。随着绿氢应用的不断增加,必须要确保有足够的可再生能源发电能力,保证绿氢生产不会取代更有效的直接电气化技术。
第三阶段:市场增长。
在这一阶段,绿氢将发展成一种普遍流行并广泛使用的能源载体,潜能几乎完全发挥。在供应侧和终端使用方面更具竞争力。在推动氢能发展的过程中,大多数应用领域不再需要直接的激励政策,私营资本已取代了公共部门的支持。在这一阶段,氢能转化为其他能源载体的过程也十分灵活,并且有可能根据每个地区的具体情况使用最方便的替代能源。第三阶段电力系统已经实现脱碳,且只部署绿氢。大多数天然气基础设施也重新改造,用于输送纯氢气。
小结:
目前,从全球范围来看(国内也如是)对于大多数行业来说,绿氢仍处于第一阶段。在一些地区,某些领域或应用可能进展稍快一点,但在其他领域或应用仍不成熟。
例如,加利福尼亚州在FCEV方面处于领先地位,却没有大规模的电解工业,而德国则将重点放在将天然气基础设施进行氢气的适应性改造。这些案例表明,不同国家在不同方面取得了进展,不要刚一开始就专注于绿氢的所有终端利用。这里介绍的分阶段方法为下一章的政策制定提供了背景支撑。
三、绿氢政策制定的四大支柱
1.国家能源战略
下图为国家能源战略制定的一般步骤:
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
能源政策制定步骤示意图
最近发布的氢能战略是长期发展的结果,标志着新一轮政策的开始。战略制定往往先从确立研发项目开始,目的是弄清技术的基本原理,为未来的发展阶段建立知识基础以及探索多种技术和可能性,因为在早期阶段,终端应用领域尚不清晰。下一步通常是发布愿景文件,阐明"为什么”、“为什么选择氢能”、“为什么选这里”,以及“为什么是现在开始执行”。愿景文件是指路明灯,指导研究、工业发展及早期项目示范。愿景文件通常由政府及关注突破领域发展前景的私营企业共同编写。接下来是制定路线图。这里提到的路线图是一份综合计划,描述了所有必要的活动,便于更好地评估氢能潜力。路线图要提出氢能近期行动计划,确定优先实施的研究领域以及最需要开展示范项目的应用领域。最后,能源战略主体框架确定了能源目标,描述具体的能源政策,并且评估这些政策与现有能源政策的连贯性。
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
全球政府发布的氢能战略汇整分析
制定最佳的二氧化碳零排放或净零排放战略--包括最有效的绿氢战略--是一项极具挑战性的任务。大多数应用领域和终端用途都有多个可选的脱碳解决方案,随着技术的创新和发展,每种解决方案的相对成本和效益都会不断变化。因此,各国政府很难确定哪些技术最适合本国未来的发展,以免陷入数不清的可能误区,例如采用了速度慢效率低的减排方式。因此确定政策的优先顺序也是绿氢政策制定的重要部分。
2.确定绿氢政策的优先顺序
每个国家都有各自的国情。因此,国家绿氢政策制定部门应该慎重评估氢能价值链各个环节的关键因素,确定政策的优先顺序包括国家可再生资源的规模、能源部门的成熟度、当前经济竞争力水平、以及潜在的社会经济影响。
例如,可再生能源资源丰富地区可以利用电解技术提高绿氢的成本竞争力,而对于其他地区,政策制定部门可能认为进口氢能可能更有价值,所以将工作重点放在支持能源转型的其他技术上。各国制定净零排放和绿氢战略时,最好牢记三个基本概念来确定政策的优先顺序。
2.1氢能不是化石能源的完全替代能源。
第一个要牢记的概念是,尽管绿氢前景广阔、适合替代化石气体,但不能完全替代化石燃料。相反,绿氢只是几种可能的脱碳解决方案中的一个,在确定优先顺序时应该慎重权衡。同样,选择扶持政策时,必须考虑终端使用中绿氢相对于其他脱碳解决方案的成本和效益,特别要考虑到竞争技术的不断进步。在许多情况下,利用可再生能源直接电气化,加上提高能效,比使用绿氢能更快速地解决能源系统的脱碳问题,并且成本更低。例如,在运输部门,由于电池成本迅速下降和技术改进,电动汽车是交通运输脱碳的一种常用解决方案。在一些特殊情况下,如不通电网的地区,仍然可以使用氢燃料电池汽车。在国际航空和船运两个分支行业,尚无绿氢的低碳替代能源,因此绿氢很可能成为这两个行业的低碳未来解决方案。
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
氢能作为终端领域集中脱碳途径的补充
2.2需要找出高价值的应用场景。
一旦决定了要推广绿氢,政策决策就需要考虑哪些是重点应用领域,以及如何迅速地从化石燃料向绿氢转型。根据绿氢的产能规模,政策制定部门应该研判出受益最大的应用领域,从而集中政策资源,提供最直接的有利条件和实现规模经济。绿氢政策的一个潜在作用是支持并加速目前已经使用氢能的工业应用领域,如炼油厂、氨和甲醇生产等向绿氢转型。值得注意的是,这些设施对氢能的需求巨大,足以在生产和基础设施方面实现规模经济,因此这些领域向绿氢转型比分散式应用领域更具成本效益。
2.3可再生能源的额外性原则。
最后一个概念是可再生能源额外性原则,这对可再生能源生产绿氢至关重要。换句话说,如果可再生能源产生的电力有其他有效用途,那么就不应该将电力用于生产绿氢。反过来讲,绿氢只应该利用额外的可再生能源产能来生产,否则这部分产能不会参与调度,而且所发的电力也会放弃不用。如果不能遵循这一原则,对能源成功转型至关重要的使用可再生能源的住宅、工业和交通等电气化进程会减缓,实际上还会提高化石燃料在电力结构中的比例。同时,随着可再生能源产能的提高,发电过剩时段会延长,可能会导致两种结果:VRE弃用,要么用于生产绿氢。在这种情况下,生产氢能不仅可以用于很难减排部门的脱碳,还会提高这些发电厂的价值,有利于电网吸纳大量的可再生能源电力。
最后,在确定优先顺序时,政策制定部门必须慎重权衡绿氢与现有化石燃料之间的经济差距以及减排的紧迫性,尤其在除了绿氢之外几乎没有其他选择的情况下。例如,直接还原铁(DRI)10中,绿氢是实现钢铁生产零排放的少数几种选择之一。但这项技术还处于试验阶段,可能需要几年时间才能进入商业化生产。同样地,合成燃料也是实现航空脱碳的少数几种选择之一,但目前绿氢成本远远高于化石航空煤油成本。然而,尽管成本很高,但我们必须从现在开始努力,降低生产成本,扩大产能。
3.来源保障认证制度。
绿氢的分子同灰氢一样。因此,一旦氢气被生产出来,就需要认证体系进行认证,使最终用户和政府了解氢能的来源和质量。
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
全球部分国家氢气来源认证制度实例
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
氢气来源保障的全生命周期排放
目前我国已经有氢气来源区分的基础版规范《低碳氢、清洁氢、可再生能源氢的标准与评价》,大家可以参考阅读。
如何看待绿氢发展的支持政策制定?
我国氢气来源区分的标准体系
4.治理体系和有利政策。
随着绿氢从小众市场向主流市场的过渡,促进这一转型的相关政策不仅要涵盖绿氢的部署,还要促进其融入更广泛的能源系统。整体经济的相关政策都会影响到这种转型的可持续性和速度。民间团体和工业界必须参与到这一新兴行业中来,以收获利益成果。有了政策扶持的广泛基础,就可以为绿氢的参与者创造有利环境,为整个能源和社会体系增加价值。考虑到这些目标,政策制定部门可以采取的具体行动包括:
4.1征求民间团体和工业界的意见。
4.2采取措施保持工业竞争力和创造出口机会。
4.3找出经济增长和创造就业的机会。
4.4将氢作为能源安全的一部分。
4.5制氢标准规范和标准。
4.6建造和改造基础设施。
4.7确保获得资金融资。
4.8收集统计信息。
4.9确保研究重点。
4.10实施碳定价。
4.11逐步取消化石燃料补贴。
结语:
以上是关于绿氢政策制定的解读,我们跳出氢能产业链某一环节,从能源的角度去看氢能,去看待绿氢,我们就能更好的去理解政策制定的考量点以及来龙去脉,更有利于我们理解氢能!
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