中国是制造业大国,但不是能源大国。相反,我们是全球最大的能源进口国,每年都向中东、俄罗斯、甚至美国进口大量的石油和天然气。
但是,最近国际可再生能源署(IRENA)发布了他们预期的报告却认为,30年后中国将成为可再生能源的超级大国,除了太阳能和风能以外,中国还将成为氢能的全球领导者,中国可以很大程度上解决自身能源短缺问题,同时达到清洁的碳中和,重塑全球地缘格局。
为什么这么说呢?我们都知道能源与地缘密切相关。俄乌危机与由此导致的原油、天然气价格暴涨更是凸显了能源作为地缘影响力的重要性。在俄乌危机爆发后,各国都意识到能源依赖的脆弱性,尤其是欧洲。欧盟要摆脱对俄能源的依赖,开始把希望放到了一种新能源上,这就是氢。欧盟委员会呼吁在未来十年内将氢能的使用量增加四倍,今年1月,国际可再生能源署(IRENA)发布报告,将氢列为“清洁能源拼图中缺失的一块”,并明确了这种转型对地缘和全球经济的更广泛影响。IRENA认为,到2050年,清洁氢将成为主流能源。
中国能源的解决方案,氢备受重视,被称为人类能源的解决方案。这方面中国已经走在世界前列。中国是当今最大的氢气生产国,产量约为 2500 万吨 (Mt),约占全球总量的四分之一。大部分产量来自化石燃料——60% 来自煤炭,25% 来自天然气。然而,中国正越来越多地探索培育低排放氢气的生产和消费,以帮助满足能源需求和刺激工业发展,同时解决气候问题。如今绝大多数的氢能源都是由化石燃料产生的,通常是由煤炭、天然气产生的“灰色”或“蓝色”氢。蓝色氢是低碳的,利用碳捕获、利用和存储技术来防止大部分二氧化碳排放进入大气。完全可再生能源制氢,叫绿色氢。
在中国,煤制氢的成本非常低:生产煤制氢的成本大约是可再生制氢的一半。然而,中国越来越关注绿色氢的发展前景,在扩大可再生能源供应的背景下,揭示了储能和氢能技术的潜在组合。中国拥有当今世界上最大的可再生能源发电装机容量,中国计划将其太阳能和风力发电装机容量从 2020 年的近600GW翻一番,到 2030 年达到 1,200 吉瓦。值得注意的是,中国的电解成本在快速下降。
例如,氢理事会的一份报告指出,以目前中国电力成本水平计算,电解技术已经可以与低碳生产技术相媲美,比如具有碳排放捕获和存储功能的煤气化技术,并指出,到2030年,电解技术将成为中国所有地区成本最低的低碳生产技术。这里就要说到电解槽。今天,基本上存在三种类型的电解槽技术:质子交换膜 (PEM)、碱性和固体氧化物 (SO)。尽管它们都通过向其施加电流来“分裂水”,但它们使用不同的材料、设置和操作温度,从而产生了各自的优势和劣势。
最便宜和最成熟的电解槽技术是碱性类型,它最初是在 19 世纪开发的。据彭博估计,中国制造商可以以 200 美元/千瓦的价格出售碱性电解槽,比欧洲同类产品便宜 80%。便宜的价格让中国成为世界上最大的电解槽供应商。在另两项上,欧洲目前占据优势,但是价格对于能源永远是一个关键的问题,而且中国也在技术上不断前进。中国拥有非常丰富的煤炭资源,可为氢项目提供源源不断的原材料,而且价格优势明显,当然,在绿色氢上面,中国也有很大的潜力。国家发改委表示,尽管中国大部分的氢是由化石燃料生产的,但由于中国拥有世界上最大的可再生能源发电能力,绿色氢的潜力是巨大的。
中国氢能联盟估计,到2030 年,中国的氢需求量将从现在的 2000 万吨达到每年 3500 万吨,到 2050 年将达到 6000 万吨。氢能在(2021-2025 年)中被列为“前沿”领域和重点推进的六大产业之一后,其声名鹊起。中国几乎所有省区都将氢能纳入发展规划,120多个绿色氢能项目正在建设中。中石化、宝钢和协鑫等一些大公司也扩大了氢气生产,使用天然气和可再生能源,建设加氢站,以及在炼钢和运输中使用氢气。
关键词: 超级大国