 来源：IEA 原文：Global Hydrogen Review 2022 编译：崔帅 近日，国际能源署（IEA）发布了《全球氢能观察2022》（Global Hydrogen Review 2022)。以280余页的篇幅，从氢需求、氢生产、氢基础设施、氢贸易、氢政策、投资与创新等对截至2022年6月的氢能数据进行了回顾、阐述、总结；提供了氢能部门转型的最新进展，旨在让能源部门的利益相关者了解氢气技术的现状和未来前景。智成企业研究院择其精要进行了编译，以飨读者。想要收藏本文完整报告的朋友，关注智成企业研究院公众号，在号内回复关键词“IEA”获取。 （正文3950字，8-10分钟） 01 全球氢能需求正在增长，在关键应用中释放积极信号2021年，全球氢能需求达到9400万吨，恢复到疫情前的水平（2019年为9100万吨），包含的能量相当于全球最终能源消耗的2.5%。其中，大部分增长来自炼油和工业的传统用途，新应用的需求增长到约4万吨，较2020年增长了60%。  图1.2019-2030年：在国家政策和已宣布的承诺方案中，按部门和地区划分的氢气需求情况 氢能的一些关键应用领域正在取得进展。在第一个使用纯氢直接还原铁的示范项目启动一年后，新钢铁项目正在迅速增长；第一批氢燃料电池列车开始在德国运行；还有100多个在航运中使用氢气及其衍生物的试点和示范项目已与各大公司签署了战略合作伙伴关系，以确保这些燃料的供应。在电力领域，氢和氨的使用受到越来越多的关注，预计到2030年，项目的潜在产能将接近3.5GW。 考虑到世界各国政府已经实施的政策和措施，预计到2030年氢能需求可能达到1.15亿吨，尽管新应用不到200万吨。相比之下，全球各国政府迄今提出的现有气候承诺需要1.3亿吨（25%来自新用途），到2030年氢能应用需要近2亿吨才能到2050年净零排放。 02 低排放氢气生产项目的管道不断扩大，但只有一小部分项目已正式投入建设2021年，氢需求的增加很大程度上是由化石燃料生产的氢来满足的，这意味着对减缓气候变化没有任何好处。到2021年，低排放氢的产量不到100万吨，几乎所有的氢都来自使用碳捕获、利用和储存化石燃料的工厂。然而，生产低排放氢气项目的管道正在以令人印象深刻的速度增长。 如果目前正在进行的所有项目都实现，到2030年，低排放制氢的产量将达到每年1600-2400万吨，其中，电解900-1400万吨，CCUS化石燃料700-1000万吨。就电解而言，如果所有在建项目都能实现，到2030年电解槽的装机容量将达到134-240GW，其下限与德国的可再生能源装机容量相近，上限则遍及整个拉丁美洲。为了满足政府的气候承诺，到2030年每年需要生产3400万吨低排放氢气；要想在2050年实现全球净零排放，到2030年需要约1亿吨。  图2. 2015-2030年运行和计划中的低排放氨产氢能力(按技术和地区划分) 然而，大多数项目正处于高级规划阶段，但只有少数项目（4%）正在建设中或已达成最终投资决策（FID）。关键原因在于需求的不确定性、缺乏监管框架和向终端用户提供氢气的可用基础设施。 03 扩大电解槽制造能力是拓展氢能供应链的关键如今，电解槽产能接近每年8GW，根据行业公告，到2030年可能超过每年60GW。这将足以满足目前政府的电解氢部署目标，但扩建取决于政府目标能否将目标转化为现实项目。尽管预计项目管道将在未来几年继续增长，但仍有必要为项目提供早期支持，以确保它们达到最终投资决策（FID）并扩大规模。 分析表明，在当今化石能源的价格下，可再生氢已经可以在许多地区与化石燃料中的氢竞争，特别是那些可再生资源良好的、必须进口化石燃料以满足产氢需求的地区。当然，这在未来几年内的发展方式也是不确定的。但如果电解槽管道项目得以实现，并计划扩大生产能力，到2030年，电解器的成本将会比今天下降70%左右。再加上可再生能源成本的预期下降，这将使可再生氢气的成本降至1.3-4.5美元（相当于39-135美元/MWh）。这个范围的主要包括可再生能源供应良好的地区，在这些地区，可再生氢在结构上已经可以与有增无减的化石燃料竞争。 04 氢能贸易还处于萌芽阶段，但大量预期的出口正在增加如果尽快克服障碍，大量的氢能可以在本世纪末进行交易。2022年2月，世界上第一批液化氢从澳大利亚向日本运送，这是国际氢市场发展的一个里程碑。根据正在开发的出口导向型项目，计划到2026年投产260万吨，预计到2030年每年可出口1200万吨氢气。几乎所有这些出口导向的氢项目计划都是在过去两年中宣布的，大多数项目都确定了选择氨作为氢载体首选。 然而，承购和进口的规模滞后于计划出口的规模：只有200万吨氢能获得了客户或潜在客户。项目开发商和投资者在一个新生的市场中面临着高度的不确定性，许多政府尚未实施具体的氢贸易政策，而这是项目成功开发所必需的。国际合作对于促进校准和识别可能减缓氢市场发展的障碍至关重要。  05 全球能源危机凸显了确保能源需求与气候目标保持一致的重要性全球能源危机凸显了制定政策以使能源安全需求与气候目标相一致十分必要。氢能可以通过减少对化石燃料的依赖，甚至取代化石能源，或将化石燃料生产转向可再生氢，从而促进能源安全。国际氢能市场的发展还可以增加潜在能源供应商的多样性，特别是加强能源进口国的能源安全。 如果各国政府实施政策以实现其气候承诺，到2030年，氢气可以替代每年140亿立方米的天然气使用、每年2000万吨的煤炭和每日36万桶的石油使用，相当于哥伦比亚目前的化石燃料供应。重工业、重型公路运输和航运为利用氢能节省化石燃料和碳排放提供了很大的机会。 06 利用液化天然气基础设施来运输氢气存在机遇和挑战相对于新管道的开发，重新利用天然气管道来输送氢气可以降低50-80%的投资成本。目前开发一些项目，正在将数千公里的天然气管道改造为氢气运输管道。然而，实际经验是改造是有限的，管道需要进行重大的重组和匹配。 各国政府，特别是欧洲政府，正在考虑重新利用液化天然气接收终端，初步研究表明，如果新液化天然气接收终端的投资成本增加11%-20%，就可以被用于接受氢能。 然而，由于氢能需要更低的温度，对液化天然气接收终端的技术提出了更大的挑战，也限制了现有设备的再利用。这对成本产生了重要的影响，仅液化天然气储罐就占液化天然气接收终端投资成本的一半左右，而新建的液化氢储罐的成本可能比液化天然气储罐高50%。 目前还没有将现有的液化天然气终端转化为氢能接收终端的经验，这使得成本估算不确定。未来对氢及其衍生物需求规模的不确定性可能也会限制对氢能新终端的采用。 07 各国政府继续将氢视为能源战略发展的支柱产业目前，各国政府依旧将氢气作为其能源部门战略的一个支柱：自2021年9月以来，新增9个国家通过了国家战略，发布国家氢能战略的国家总数达到了26个。一些国家正在迈出下一步——实施具体政策，其重点是支持低排放制氢生产和基础设施的商业项目（例如：欧洲共同利益重要项目、美国降低通货膨胀法案和德国H2全球倡议）。然而，仍然没有足够的政策活动来创造氢能需求，而氢能需求对确保承购协议至关重要。需求创造的缺乏可能会阻碍最终的投资决策。 08 国际能源署对加快低排放氢气生产和使用提出了如下政策建议从战略制定转向政策执行：近年来，政府的重点是界定氢能在其能源战略中的作用，这帮助行业了解氢能的潜在市场，并制定将氢能纳入技术和项目组合的计划。尽管这些技术已经准备好扩大规模，但氢气市场仍处于起步阶段，其未来的发展还不确定，这阻碍了先行者到达最终投资决策。各国政府需要实施政策，降低风险，提高低排放氢气项目的经济可行性。 在关键应用领域创造需求:在现有氢应用领域，自2021年底以来化石燃料价格大幅上涨，显著缩小了低排放和化石基氢之间的成本差距。然而，由于能源价格长期发展的不确定性，投资决策继续受到阻碍。政府需要制定政策，利用拍卖、授权、配额和公共采购要求等手段，创造对低排放氢能的需求。在新的氢应用方面，这种政策行动应辅以创新和示范努力，重点关注氢能既能支持脱碳又能减少对化石燃料依赖的行业，如重工业、重型公路运输和航运。 明确氢能基础设施的发展，并确保短期行动与长期计划相一致：政府和私营部门需要寻找机会，加速氢基础设施的发展，包括新建资产和重新利用现有的天然气基础设施。对于后者，目前存在技术上的挑战，包括重新利用液化天然气终端。然而，随着各国政府解决当前的能源需求，仔细考虑新的天然气相关基础设施如何支持未来的发展是很重要的。 加强氢能贸易的国际合作：低排放氢的国际市场发展将强烈依赖于有效的国际合作。政府需要在许多领域进行合作：为制氢和运输的排放强度制定标准，确定健全和可行的法规，以及在认证方面进行合作，以确保互操作性和避免市场分裂。 消除监管障碍：一个明确和稳定的监管框架的存在，必须与一个动态的监管方法相平衡，并被调整为定期的市场监测。参与氢能市场的参与者需要明确的规则，但是在一个新兴市场中应用严格的监管原则可能会阻碍投资。改进监管流程，如发放许可证，有助于缩短项目的交货时间。各国政府应努力在不影响环境标准和公众协商的情况下，提高这些进程的效率和协调工作。这也应适用于支持基础设施项目，包括可再生能源发电能力和二氧化碳运输和存储。 |
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