文/盧雪梅 中國石化報

　　20世紀70年代，氫經(jīng)濟一詞首次出現(xiàn)在公眾視野，此后一直受制于氫能技術的進展。幾十年來，全球發(fā)生過數(shù)次氫能技術實現(xiàn)突破的烏龍事件，極大傷害了對氫能抱有莫大信心的民眾和行業(yè)，也使氫能的進一步發(fā)展蒙上陰影。在21世紀的第3個十年，向氫能轉型似乎隨著氣候變化惡果的不斷呈現(xiàn)而受到全球性的矚目，各國相繼出臺具有實操性的氫能戰(zhàn)略，為氫能發(fā)展添油助力，其中德國、美國、英國、荷蘭、日本、比利時走在前列，真正的曙光或許已經(jīng)不遠。

　　根據(jù)生產(chǎn)氫氣所排放的溫室氣體量，業(yè)界將氫氣分為綠氫、藍氫、灰氫等。所謂藍氫是通過天然氣制取的氫，雖仍有一定二氧化碳排放，但多數(shù)二氧化碳都得到妥善處置;綠氫則是指以可再生能源發(fā)電獲得的清潔電力進行電解制取的氫氣，全程沒有碳排放，是氫能發(fā)展的終極目標。除了藍氫、綠氫，還有采用常規(guī)方法通過化石能源生產(chǎn)的灰氫。

　　考慮到當前全球現(xiàn)狀，綠氫無法提供人類所需的足量能源，藍氫更具可行性。走綠氫還是藍氫路線也因此成為一些國家在制定氫能政策時的爭論焦點。綜觀各國現(xiàn)狀，支持綠氫者似乎具有壓倒性的輿論優(yōu)勢，但現(xiàn)實之下，兼顧綠氫、藍氫的發(fā)展途徑似乎更具可行性。

　　德國的氫能戰(zhàn)略與藍氫、綠氫之爭

　　德國政府2019年中期開始探討制定氫能發(fā)展政策，以免在氫能利用方面被中國、日本和韓國等亞洲國家超越。2019年11月5日，德國發(fā)布氫能發(fā)展戰(zhàn)略草案，廣泛聽取各方意見。德國經(jīng)濟能源部部長曾宣稱，去碳化需要氫能，而藍氫是德國短中期內解決非電能源用戶需求的途徑。2020年1月，草案被提交內閣協(xié)商。草案主要基于技術、工業(yè)和研究方面的考慮，但與德國的去碳化政策尚未建立關聯(lián)，主要從藍氫和綠氫的角度考慮，與德國環(huán)境部部長的想法相左，環(huán)境部部長僅看好綠氫前景。藍氫、綠氫之爭使得德國氫能戰(zhàn)略遲遲無法正式出臺，直到6月中旬，才傳出德國內閣通過氫能戰(zhàn)略的消息。根據(jù)當前信息來看，綠氫派似乎取得了壓倒性的勝利。隨后，還成立了德國國家氫能委員會，內閣已任命了25位成員。

　　根據(jù)戰(zhàn)略，德國將逐步淘汰煤炭和核能發(fā)電，利用氫燃料推動經(jīng)濟脫碳，減少碳排放量。該戰(zhàn)略設立了幾個目標：一是發(fā)展氫能技術，并在此基礎上建立作為能源轉型核心要素的無碳能源，通過可再生能源實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的脫碳;二是創(chuàng)造氫能發(fā)展的環(huán)境，為國內市場生產(chǎn)和使用氫能提供條件，尤其是經(jīng)營形勢較好、根據(jù)目前技術水平難以通過其他方式脫碳的領域，包括一些工業(yè)和運輸領域;三是降低實施氫能技術成本，開創(chuàng)全球氫市場，并通過促進氫能技術有關的研發(fā)和出口，提高德國公司的競爭力;四是確保和塑造未來國家綠氫及其二次產(chǎn)品的供應，即在挖潛國內的同時，尋找可靠外援，從其他國家(歐盟成員國為主)進口綠氫。

　　德國計劃對當前受到熱捧的海上風電制氫投入巨資，并考慮在海上風電競標時，指定部分海上風電場專門生產(chǎn)綠氫。過去十年，德國海上風電總裝機容量已達到7.5吉瓦。法國能源巨頭Engie公司旗下兩家公司Tractebel Engineering和Tractebel Overdick將在德國建一座裝機容量為400兆瓦的海上風電制氫站。

　　日本的“氫能社會”

　　日本的氫能研究起步較早，1973年就開始開展氫能生產(chǎn)、儲運和利用相關技術的研究，并為其提供財政支持。2013年5月，《日本再復興戰(zhàn)略》把發(fā)展氫能提升為國策。2014年制訂了“第四次能源基本計劃”，將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，明確提出要加速建設和發(fā)展“氫能社會”。2017年12月26日，日本發(fā)布“氫能源基本戰(zhàn)略”確定了在2050年建立氫能社會和到2030年的具體行動計劃。日本的戰(zhàn)略目標包括：到2030年實現(xiàn)氫能發(fā)電商業(yè)化，以削減碳排放并提高能源自給率。日本首相安倍晉三曾公開表示“氫能是解決能源安全和全球變暖問題的王牌”，體現(xiàn)了日本政府對氫能的重視態(tài)度。

　　目前，日本已初步形成相對完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈。在制氫領域，主要依靠化石能源制氫(天然氣、液化石油氣)和工業(yè)副產(chǎn)氫，由于國內氫氣供應無法自給自足，資源供應戰(zhàn)略重點是建立基于海外氫氣供給、可再生能源制氫，以及區(qū)域氫氣供給的三大供應體系。在儲運氫領域，除了常規(guī)的高壓儲運，氫能載體的開發(fā)利用是日本政府十大戰(zhàn)略創(chuàng)新工程之一，重點開發(fā)液化氫、液體有機化合物儲運氫和氨儲運氫3個方向。在氫能利用領域，重點開發(fā)燃料電池乘用車和燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其中最具代表性的是豐田的Mirai、本田的Clarity燃料電池乘用車，以及Ene-farm燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)。日本加氫站設備成本約4億日元(約合2600萬元人民幣)~5億日元，氫氣價格為1000~1100日元/千克。

　　由于氫能產(chǎn)業(yè)鏈長、環(huán)節(jié)多，日本能源企業(yè)與不同企業(yè)開展協(xié)作，加入相關行業(yè)組織，協(xié)同企業(yè)與行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。

　　日本最大石油公司新日本石油(JXTG)與巖谷產(chǎn)業(yè)株式會社、三菱商事等公司均已加入國際氫能委員會，參與國際氫能產(chǎn)業(yè)路線圖制定，開展國際氫能產(chǎn)業(yè)合作。千代田化工建設株式會社、三菱商事、三井公司和日本郵船公司組成了“先進氫能供應鏈技術開發(fā)聯(lián)盟”，共同設立基金，對氫能供應鏈進行技術開發(fā)。JXTG、巖谷產(chǎn)業(yè)等11家汽車、能源、金融企業(yè)還組建了“日本氫氣動力聯(lián)盟”，協(xié)同發(fā)展加氫站。

　　英國：氣候變化應對最激進的島國

　　英國在能源去碳化方面表現(xiàn)得相當激進。政府層面對可再生能源，特別是氫能，持相當鮮明的支持態(tài)度。7月22日，英國首相鮑里斯·約翰遜宣稱，將提供3.5億英鎊(約合31.9億元人民幣)用于減少英國重工業(yè)的碳排放，并推動后疫情時期的經(jīng)濟復蘇。在這筆巨資中，1.39億英鎊將用于支持從天然氣到清潔氫能的轉換，以及擴大碳捕集與存儲(CCS)技術的規(guī)模來減少重工業(yè)的碳排放。同日，英國政府還公告成立了新的氫能咨詢委員會，旨在為英國提供氫氣作為戰(zhàn)略脫碳能源載體的發(fā)展信息，并為英國制定氫能和脫碳戰(zhàn)略而努力。

　　英國政府和工業(yè)界將共同努力，通過氫能咨詢委員會確定采取必要的具體行動，實現(xiàn)綠氫的大規(guī)模供應，滿足整個英國能源系統(tǒng)的使用，應對短期挑戰(zhàn)，并為英國企業(yè)創(chuàng)造商機。氫能咨詢委員會將研究氫氣生產(chǎn)與最終用途之間的關系，包括在何處、何時部署氫氣的戰(zhàn)略考慮，以及潛在需求量和成本影響的協(xié)調。該委員會及其工作組將與現(xiàn)有行業(yè)和政府領導的小組合作，確保工作對接順利。英國政府也相當支持綠氫，目前英國有兩個海上風電制氫項目獲得政府的資金支持。

　　從公司層面看，BP正積極投身于從石油公司向綜合能源公司的轉型，在8月5日宣布的新十年戰(zhàn)略中提到，計劃到2030年將在低碳領域的投資增加10倍，10年內每年在低碳領域投資約50億美元，構建低碳技術的一體化業(yè)務組合，其中包括可再生能源和生物質能，氫能和碳捕集、利用與存儲(CCUS)的早期市場地位。

　　BP計劃將可再生能源發(fā)電裝機容量從2019年的2.5吉瓦增至50吉瓦;生物質能日產(chǎn)量從2.2萬桶增至10萬桶;氫能業(yè)務在核心市場的份額增至10%;電動汽車充電樁由7500個增至7萬個。

　　對于油氣業(yè)務領域，BP將通過積極的投資組合管理，到2030年將產(chǎn)量降低40%，即至少減少100萬桶油當量。BP最近的動作是與中國石油商討轉讓阿曼某大型氣田10%的股權，交易價值或可達15億美元。除了加速剝離油氣資產(chǎn)，BP首席執(zhí)行官魯尼還表示，公司未來不會尋求在其尚未開展上游活動的國家進行勘探。未來10年，BP上游油氣產(chǎn)量計劃從2019年的260萬桶油當量/日降至150萬桶油當量/日;煉廠產(chǎn)能將從2019年的170萬桶/日降至120萬桶/日。

　　美國：輸氫管道長度全球首屈一指

　　美國對氫能的研究和利用已非一日，且力度居全球之首。目前全球運行中的輸氫管道全長約4500公里，其中約2600公里位于美國。雖然美國輸氫管道輸送的更多是灰氫，但也可由此一窺美國在氫能利用方面的成熟程度。地處另一塊大陸的美國對《巴黎協(xié)定》并不像歐洲國家那樣“熱心”，但在氫能布局領域卻稱得上緊鑼密鼓。2019年11月，美國燃料電池和氫能源協(xié)會(FCHEA)發(fā)布了美國氫經(jīng)濟路線圖，對氫能發(fā)展做出了短期和中長期規(guī)劃。在其短期規(guī)劃中，美國將在2020~2022年實現(xiàn)氫能在小型乘用車、叉車、分布式電源、家用熱電聯(lián)產(chǎn)、碳捕集等領域的應用。中期規(guī)劃是，到2030年，美國氫經(jīng)濟每年產(chǎn)生約1400億美元的收入，在整個氫價值鏈中提供70萬個工作崗位。長期規(guī)劃是，到2050年，美國將使氫氣在總能源需求中的占比達到14%，可以通過其每年創(chuàng)造約7500億美元的收入和累計340萬個就業(yè)崗位來推動經(jīng)濟增長。

　　美國的一些老牌石油企業(yè)，對氫能發(fā)展也相當重視，其中尤以雪佛龍的表現(xiàn)最為突出。2月中旬，雪佛龍加入世界氫能理事會，擬為其快速布局氫能產(chǎn)業(yè)開辟道路。世界氫能理事會是一個由大型能源、運輸和工業(yè)公司首席執(zhí)行官領導的全球性組織，旨在為全球加速部署氫解決方案提供指導，促進能源轉型。雪佛龍在氫能領域頗多實踐經(jīng)驗，早就使用氫氣煉制原油，以及將氫氣用于其他化學裝置。此外，2005~2010年，雪佛龍參與美國能源部氫氣示范項目，在其車隊運營公司站點運營了5個加氫站，使用多種技術進行現(xiàn)場發(fā)電、存儲和分銷。

　　荷蘭：風一般的氫能發(fā)展速度

　　荷蘭風力資源充沛，是一個靠風“起飛”的國家，天時地利為綠氫發(fā)展提供了土壤。但荷蘭的國家氫能戰(zhàn)略并不獨尊綠氫，而是各色氫全面發(fā)展，通過其他類型氫的過渡和接力，最終實現(xiàn)綠氫目標。荷蘭政府將在戰(zhàn)略執(zhí)行中發(fā)揮重要的協(xié)調推動作用，確?；ǖ耐七M和項目的開展。

　　目前，荷蘭啟動了歐洲最大氫能項目、率先發(fā)布了國家級的氫能政策、創(chuàng)新技術也居世界前列，荷蘭已成為全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展先鋒。荷蘭發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢包括：龐大的輸氣管網(wǎng)、規(guī)?；幕ê屯晟频恼?。利用現(xiàn)有優(yōu)勢(如發(fā)達的輸氣管網(wǎng))，抓住氫能早期發(fā)展機遇，制訂宏大的綠氫發(fā)展計劃是荷蘭氫能戰(zhàn)略特色。荷蘭關于綠氫的發(fā)展理念著眼于未來十年如何最快實現(xiàn)綠氫生產(chǎn)的規(guī)模化，因此，荷蘭從港口工業(yè)的大量副產(chǎn)氫著手，連接輸氣管網(wǎng)等基建，形成規(guī)模化輸氫網(wǎng)絡，相比其他歐洲國家政策更靈活。

　　目前，荷蘭多家企業(yè)、機構共同承擔全球首個海上風電制氫示范項目PosHYdon，將把Nepture能源公司的Q13a油氣平臺改造成制氫平臺。由于制氫設備體積小也非常適合海上平臺。

　　殼牌在氫能發(fā)展領域亦有布局，與荷蘭能源氣體聯(lián)合公司將在荷蘭建歐洲最大的綠氫項目。殼牌還與天然氣基礎設施集團和格羅寧根海港公司合作推進NortH2項目，在埃姆斯哈文港安裝大型氫電解設施。

　　比利時：熱衷氫經(jīng)濟的國家

　　與其他歐洲國家相比，比利時相對少風但陽光充足，因此格外重視氫能發(fā)展。比利時在歐洲的存在感并不強，但在氫能的研究利用上卻可圈可點，如果按輸氫管道計算，比利時在全球的地位僅次于美國，境內輸氫管道長度達600多公里。比利時也有意利用這些領先優(yōu)勢和經(jīng)驗，積極投身氫能經(jīng)濟。比利時的管道公司Fluxys Belgium參與了由另外10家歐洲公司共同開展的天然氣管道改造項目，意欲打造歐洲的氫氣管網(wǎng)。

　　年初，比利時推出名為“Hyport Oostende”的海上風電制氫項目的規(guī)劃，根據(jù)時間進度表，該項目有望成為世界首個投運的商業(yè)化海上風電制氫項目，外媒也以“比利時有意引領全球氫能發(fā)展”為題描述了比利時在氫能發(fā)展方面的雄心。該項目由海工公司DEME、投資機構PMV和比利時奧斯坦德港共同開發(fā)，分兩階段實施，計劃2025年前完成。預計到年底，比利時將有400臺海上風機投運，總發(fā)電裝機容量可達2.26吉瓦。根據(jù)比利時新的海域規(guī)劃，還將新增1.75吉瓦的發(fā)電裝機容量，使其總量達到4吉瓦，約可供應全國一半的電力。