“氫”裝上陣 開啟能源變革搶位戰(zhàn)
動態(tài)2023-02-27
電解制氫碳排放、純度品質優(yōu)勢突出，發(fā)展?jié)摿Υ螅Ｍ飧鲊^早就在加大綠氫產(chǎn)業(yè)投入。在俄烏沖突的背景下，歐盟對氫能尤其是發(fā)電領域的應用寄予厚望，希望通過發(fā)展氫能擺脫對外天然氣依賴，并設定了嚴格的綠氫門檻以配合后續(xù)碳關稅的實施。目前歐盟針對其綠氫整體目標，規(guī)劃了多維的扶持政策，其補貼項目招標今年下半年將開始招標;而歐洲大陸的綠氫專用管道也已啟動建設。總體而言，歐盟綠氫產(chǎn)業(yè)將進入實質發(fā)展階段。同時，美國、日本等發(fā)達國家也在加大綠氫產(chǎn)業(yè)扶持，預計海外綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展將加速，國內(nèi)氫能設備及產(chǎn)品企業(yè)將受益，迎來出口增長。
歐盟綠氫將進入實質發(fā)展階段。為解決日益嚴峻的能源安全問題，歐洲對氫能在未來發(fā)電領域的應用寄予厚望，歐盟在 2022 年 Repower EU 規(guī)劃中明確提出到 2030 年分別自產(chǎn)、進口 1000 萬噸可再生氫。歐盟對氫能的扶持是多維度和立體的體系：歐盟對制氫的排放設定了嚴格的門檻，以配合其未來碳關稅的實施，將推出碳差價合約(CCfD)以促進綠氫在工業(yè)領域應用，并擬成立歐洲氫能銀行;歐盟創(chuàng)新基金承諾出資 8 億歐元計劃 2023 年下半年開始氫能補貼項目招標(招標項目的制氫有固定溢價)。在 2022 年 12 月，西班牙、葡萄牙與法國共同公布了約 28 億歐元的 H2Med 管道建造計劃，該管道每年將由西班牙向法國和葡萄牙輸送 200 萬噸綠氫?？傮w來看，歐盟綠氫發(fā)展將進入實質階段
美國：發(fā)展路線明確，綠氫補貼豐厚。美國的《國家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖(草案)》對未來美國氫能發(fā)展提出明確規(guī)劃，到 2030、2040 和 2050 年美國清潔氫需求將分別達到 1000、2000 和 5000 萬噸/年。同時，推出《通脹削減法案》(IRA)和《兩黨基礎設施法》(BIL)等政策工具，從經(jīng)濟性角度刺激綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。IRA 根據(jù)制氫碳排放水平，給予不同程度稅收補貼優(yōu)惠，有效電解制氫成本將進一步下降，刺激綠氫行業(yè)發(fā)展。BIL 也通過近100 億美元預算，通過扶持不同細分環(huán)節(jié)，構建完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈。
日本：政企、科研合力推動氫能產(chǎn)業(yè)化。日本“2050 碳中和綠色增長戰(zhàn)略”和第六次能源基本計劃，將氫能視為未來日本經(jīng)濟與能源發(fā)展的重要領域。
建立氫能產(chǎn)業(yè)專屬開發(fā)機構，聯(lián)通政企及科研合作，推動氫能產(chǎn)業(yè)化。同時，打造海外氫能進口供應鏈，目前已與挪威、澳大利亞、文萊、沙特阿拉伯等國家達成合作。
一、電解制氫應用空間廣闊
1、氫能應用場景多樣，是實現(xiàn)脫碳發(fā)展的重要手段發(fā)展終端用途廣泛的氫能，是未來脫碳發(fā)展的重要實現(xiàn)路徑。氫重量輕、能量密度高。與其他燃料相比，氫燃燒時最清潔，除生成水和少量 NOx 外，不會產(chǎn)生其他溫室氣體與污染物排放，是未來清潔能源系統(tǒng)中最有潛力的能源載體之一。氫能在交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)等領域應用廣泛：Ø 交通：氫燃料電池汽車加注時間短、續(xù)航里程長，氫能在中長途、重載運輸及水上交通運輸?shù)阮I域有望大規(guī)模應用。
Ø 儲能：可再生能源裝機快速增長帶來消納問題，氫及衍生氣體易實現(xiàn)大規(guī)模長周期儲能，存儲特性與電化學儲能互補，是重要的消納手段。
Ø 發(fā)電：氫燃料電池可以實現(xiàn)熱電聯(lián)供，使用質子交換膜燃料電池或固體氧化物燃料電池，發(fā)電效率可達 40%，廢熱利用超過 40%，超過傳統(tǒng)火電發(fā)電效率的 2 倍。
Ø 工業(yè)：氫能可用于冶金、合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等。
2、電解制氫是未來氫能發(fā)展的重點電解制氫是未來氫能發(fā)展的重點。根據(jù)氫氣制取來源進行種類劃分，主要包括灰氫、藍氫、綠氫和粉氫。當前，灰氫與藍氫在制氫環(huán)節(jié)中占比高，其制氫產(chǎn)量高、成本低，但碳排放高，在未來低碳轉型進程中將被逐步取代。核電制取粉氫成本偏高，且氫氣與核電放置于同一場地存在安全性問題，故而大規(guī)模應用受限。電解水制氫碳排放低、純度品質高，隨可再生能源發(fā)電度電成本和電解槽成本的降低，有望成為未來主流的制氫手段。
二、海外綠氫發(fā)展加速
海外各國加速綠氫布局。脫碳發(fā)展逐漸成為世界各國共識，超過 130 多個國家和地區(qū)提出了碳中和目標，氫能等新興能源技術加速推進，包括日本、德國、美國、中國等在內(nèi)的 42 個國家和地區(qū)都已經(jīng)推出氫能政策，36 個國家和地區(qū)的氫能政策也正在籌備中。各國發(fā)展氫能的驅動力分為三大方面：深度脫碳、保障能源安全和實現(xiàn)經(jīng)濟增長。由于電解制氫碳排放低，純度品質更高，隨著電解槽成本與可再生能源發(fā)電成本不斷下降，未來電解制取綠氫有望成為主流制氫手段。各國在氫能政策中均著重提出要加速布局可再生能源電解制備綠氫，2022 年全球綠氫產(chǎn)能約為 21 萬噸/年，預計到 2030 年，全球綠氫產(chǎn)能將超過 3600 萬噸/年。
1、歐盟綠氫能將進入實質發(fā)展階段
歐盟氫能規(guī)劃明確，發(fā)電領域應用被寄予厚望。2020 年，歐盟氫氣消耗量在 700 萬噸，主要用于工業(yè)領域(煉油 370萬噸，化工行業(yè) 300 萬噸)。俄烏戰(zhàn)爭以來，天然氣供應瓶頸推動歐盟各國電價飛漲。為了應對日益嚴重的能源安全及價格問題，并保障一以貫之的脫碳路線，歐盟推出可再生能源指令(RED II)，到 2030 年，可再生能源需滿足總能源需求的 45%。同時，在 2022 年 5 月的 Repower EU 規(guī)劃中，歐盟提出至 2030 年，在歐盟本土部署 1000 萬噸/年可再生氫能產(chǎn)能，同時自可靠供應國進口氫能 1000 萬噸/年。而氫能未來在發(fā)電領域的應用，對歐盟則尤為重要：
Ø 有助于擺脫天然氣依賴，保障能源安全：純氫/氫氣+天然氣混合用于發(fā)電，可以一定程度上替代天然氣在發(fā)電行業(yè)的應用，有效幫助歐盟擺脫天然氣依賴;
Ø 助力發(fā)電行業(yè)脫碳：純氫/摻氫用于燃氣輪機發(fā)電，溫室氣體排放量遠低于天然氣發(fā)電，符合歐盟一直以來的脫碳理念;
Ø 運氫、應用環(huán)節(jié)基礎設施領先，經(jīng)濟性更優(yōu)：歐盟目前擁有成熟的天然氣發(fā)電體系，現(xiàn)有燃氣輪機經(jīng)改造可以使用純氫/摻氫發(fā)電，節(jié)約發(fā)電設備投資。同時，依托現(xiàn)有發(fā)達的天然氣運輸管網(wǎng)，改造成具備運氫能力的管道費用遠低于新建;
Ø 具備儲能屬性：與天然氣發(fā)電相比，氫能發(fā)電與制氫裝置的協(xié)同作用還可以達到儲能的作用，有利于保障電網(wǎng)穩(wěn)定。
多維政策扶持綠氫產(chǎn)業(yè)。隨著 2022 年 12 月，歐委會、歐洲議會及歐理事會達成臨時協(xié)議，宣布將氫氣納入歐盟碳邊界調(diào)整機制(CBAM /碳關稅)，并于 2023 年 10 月份試運行(進口商有報告義務)，2026 年正式實施。屆時，灰氫、藍氫等產(chǎn)品均需面臨高額碳關稅，綠氫更具經(jīng)濟性。為配合未來碳關稅實施，并進一步深度脫碳，歐盟推出多維政策扶持綠氫產(chǎn)業(yè)：
Ø 嚴格的碳排放標準：只有制氫所用電力符合要求且生產(chǎn)過程中來源、時間/空間相關性符合要求，方可被視為綠氫;
Ø 碳差價合約(CCfD)：為低碳項目投資者提供的一種政策保險計劃，促進工業(yè)領域使用綠氫。項目投資方通過競爭性投標方式來實現(xiàn)綠氫替代的商業(yè)化，報價確定了減碳成本(綠氫替代)的約定價或最低價。中標后將得到政策的支持，通過 CCfD 為中標項目提供長期最低價格擔保;
Ø 綠氫項目補貼：歐盟創(chuàng)新基金承諾提供 8 億歐元補貼，于 2023 年下半年啟動制氫(綠氫)項目試點招標，中標者未來十年可按每公斤綠氫獲得固定溢價;
Ø 多項扶持聚焦綠氫產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)：包括歐洲共同利益重要項目、歐洲氫能銀行、投資歐洲計劃、戰(zhàn)略能源技術規(guī)劃等多個項目中，均將綠氫視為核心領域，基金將用于支持綠氫相關的建設、科研、運輸?shù)雀鱾€細分環(huán)節(jié)。
專用管道啟動建設，綠氫進入實質發(fā)展階段。2022 年 12 月 9 日，西班牙、葡萄牙與法國共同公布了 H2Med 管道建造計劃，該管道每年將通過西班牙向法國和葡萄牙輸送 200 萬噸綠氫，預計將于 2030 年前投入使用。值得注意的是，原本的 H2Med 項目計劃部分用于輸送天然氣，以彌補歐盟減少從俄進口的不足，但最終決定僅輸送氫能。計劃改變體現(xiàn)了歐盟對于擺脫天然氣依賴的決心，也標志著歐盟的氫能產(chǎn)業(yè)進入實質發(fā)展階段。
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報告出品/作者：招商證券、游家訓、趙旭、張偉鑫、蔣國峰
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