歐盟“氫能戰(zhàn)略”：既為當(dāng)前，也為長(zhǎng)遠(yuǎn)

李北陵

日前，歐盟委員會(huì)發(fā)布兩份戰(zhàn)略文件：《歐盟氫能戰(zhàn)略》和《歐盟能源系統(tǒng)整合策略》。這兩份戰(zhàn)略文件相輔相成，計(jì)劃未來十年向氫能產(chǎn)業(yè)投入數(shù)千億歐元，與《歐洲綠色協(xié)議》和下一代歐盟復(fù)蘇計(jì)劃緊密結(jié)合，意在到2050年實(shí)現(xiàn)氣候中和的目標(biāo)，并為經(jīng)濟(jì)提供動(dòng)力。這引起世界廣泛關(guān)注。

歐盟“氫能戰(zhàn)略”分三步走

從媒體披露的《歐盟氫能戰(zhàn)略》看，這個(gè)戰(zhàn)略包括兩個(gè)目標(biāo)取向的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略實(shí)施的三大支柱、氫能開發(fā)階段三步走策略和38項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃。

其戰(zhàn)略目標(biāo)包括兩個(gè)方面，一是以“清潔能源、氣候中和”，即為歐盟設(shè)置新的清潔能源投資議程，以實(shí)現(xiàn)在2050年實(shí)現(xiàn)氣候中和的目標(biāo)；二是“創(chuàng)造就業(yè)、經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇”，即在相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)造就業(yè)，進(jìn)一步刺激歐盟在后疫情時(shí)代的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。

戰(zhàn)略實(shí)施的三大支柱包括：第一，一個(gè)以能效為核心的更易于“循環(huán)”的能源系統(tǒng)，更有效地利用本地能源，同時(shí)最大程度實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)毓S、數(shù)據(jù)中心等排放出的廢熱及由生物廢物或廢水處理廠產(chǎn)生的能源的再利用。第二，在終端領(lǐng)域大力推進(jìn)電氣化，打造一個(gè)百萬數(shù)量級(jí)的電動(dòng)汽車充電樁網(wǎng)絡(luò)。第三，對(duì)難以實(shí)現(xiàn)電氣化的領(lǐng)域，則用可再生氫能、可持續(xù)生物燃料和沼氣替代?！斑@一戰(zhàn)略的重點(diǎn)是主要依靠風(fēng)能、太陽能生產(chǎn)可再生氫能?！奔匆郧鍧嵞茉礊樵系摹熬G色氫能”為倚重。

氫能開發(fā)三步走策略包括：第一階段（2020~2024年），在歐盟境內(nèi)建造一批單個(gè)功率達(dá)100兆瓦的可再生氫電解設(shè)備。2024年前，全歐的可再生氫制備總功率達(dá)到6000兆瓦，年產(chǎn)量超過100萬噸。第二階段（2025~2030年），在繼續(xù)加大可再生氫制備產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，建成多個(gè)名為“氫谷”的地區(qū)性制氫產(chǎn)業(yè)中心。通過規(guī)模效應(yīng)以較低廉的價(jià)格為人口聚集區(qū)供氫，以之為未來泛歐氫能網(wǎng)絡(luò)的骨架。第三階段（2030~2050年），重點(diǎn)是氫能在能源密集產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用，典型代表是鋼鐵和物流行業(yè)。

38項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃主要包括修訂現(xiàn)有立法、財(cái)政支持、研究部署新技術(shù)和數(shù)字工具、向成員國提供財(cái)政措施并逐步淘汰化石燃料補(bǔ)貼的指導(dǎo)、市場(chǎng)治理改革和基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、改善向消費(fèi)者提供的信息等。

“氫能戰(zhàn)略”瞻遠(yuǎn)顧近

歐盟的“氫能戰(zhàn)略”，既為當(dāng)前，也為長(zhǎng)遠(yuǎn)。

從根本上說，是為了加速能源轉(zhuǎn)型，推動(dòng)氣候友好型氫能的發(fā)展。歐盟的“氫能戰(zhàn)略”，他們自己定義為一個(gè)“綠色能源過渡框架”。其重點(diǎn)是開發(fā)“綠氫”，即以風(fēng)能和太陽能生產(chǎn)的氫氣。雖然短期和中期，這個(gè)過渡框架還離不開化石能源，但借助低碳?xì)溥^渡可以快速減少排放，并支持經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這從長(zhǎng)遠(yuǎn)、總體上可以減少污染排放。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，歐盟公布的戰(zhàn)略設(shè)想是，到2024年將可再生能源生產(chǎn)的氫增長(zhǎng)到100萬噸，到2030年增長(zhǎng)到1000萬噸，最終實(shí)現(xiàn)建立一個(gè)更加一體化的能源系統(tǒng)的目標(biāo)。從近期看，“氫能戰(zhàn)略”也是歐洲新冠肺炎疫情后復(fù)蘇經(jīng)濟(jì)的重要策略。新冠肺炎疫情導(dǎo)致整個(gè)歐盟的經(jīng)濟(jì)低迷。國際貨幣基金組織的《世界經(jīng)濟(jì)展望》報(bào)告預(yù)測(cè)，2020年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，美國為-5.9%、歐元區(qū)為-7.5%、中國為1.2%、印度為1.9%。歐盟委員會(huì)自己也預(yù)計(jì)，2020年歐盟27個(gè)成員國平均經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率也為-7.5%。國際貨幣基金組織的預(yù)測(cè)，顯然沒有考慮疫情第二波、第三波爆發(fā)的情況，更沒把經(jīng)濟(jì)大幅波動(dòng)的更多影響因素考慮進(jìn)去，比如供給中斷的程度、全球金融市場(chǎng)狀況急劇收緊、國內(nèi)經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩、外部需求急劇下降、資本流動(dòng)逆轉(zhuǎn)，消費(fèi)者行為變化、大宗商品價(jià)格暴跌等等。而這些因素事實(shí)上在相互作用，全球經(jīng)濟(jì)更糟糕的情況完全有可能出現(xiàn)。

毫無疑問，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇已成歐盟的緊迫任務(wù)。而借助“氫能戰(zhàn)略”，設(shè)置新的清潔能源投資議程，以刺激經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，是一個(gè)可取的選項(xiàng)。所以，歐盟樂觀地預(yù)言，通過“氫能戰(zhàn)略”的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)2050年達(dá)到全歐盟碳中和，氫能滿足全歐盟24%的能源需求，創(chuàng)造至少540萬個(gè)就業(yè)崗位的預(yù)期。

“氫能戰(zhàn)略”機(jī)遇大于挑戰(zhàn)

歐盟的“氫能戰(zhàn)略”看似美好，要實(shí)現(xiàn)卻存在很大挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)之一：生產(chǎn)氫的原燃料化石能源難以替代?？茖W(xué)知識(shí)告訴我們，自然界沒有現(xiàn)成的氫氣，氫本身也不是能源，而只是一種能源載體，它要靠耗費(fèi)其他能源來制取。也就是說，氫是二次能源，需要其他能源為原燃料來生產(chǎn)。而地球上可再生能源資源有限，即使早就致力于可再生能源開發(fā)的歐盟，也沒有足夠的可再生能源資源。最為傳統(tǒng)的可再生能源水電，在歐洲已經(jīng)沒有多少可開發(fā)的空間。熱泵和生活用能對(duì)整體能源結(jié)構(gòu)的影響微乎其微。生物燃料也非常有限。剩下的就只有風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電。但這兩種可再生能源發(fā)電的最大問題是受天氣的影響和制約。盡管國際能源署預(yù)計(jì)歐洲到2040年將有一半的發(fā)電量來自可再生能源，到2050年發(fā)電能源來源中92%都將為清潔能源，“化石能源幾乎不見蹤影”。但這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。在這之前，氫的生產(chǎn)顯然離不開化石能源。只要以化石能源為生產(chǎn)氫的原料，污染排放就不可避免。

挑戰(zhàn)之二：可再生能源生產(chǎn)氫的成本太高。氫按照原料、生產(chǎn)方法和二氧化碳排放量可以分為三種：一是基本上以化石能源(包括煤、天然氣、石油)來生產(chǎn)的、伴有大量二氧化碳排放的氫，被稱為“灰氫”；二是雖然用化石能源為原料制備，但所產(chǎn)生的二氧化碳通過捕集、埋存、利用，從而避免了大量排放的氫，被稱為“藍(lán)氫”，可以說是“灰氫”的升級(jí)版；三是用可再生能源如風(fēng)電、水電、太陽能等去電解水生產(chǎn)的氫，基本上是污染零排放，所以稱為“綠氫”。

從減少污染排放的角度，最理想的是“綠氫”，其次是“藍(lán)氫”。但從成本的角度看，則正好相反，“灰氫”的成本最低，“藍(lán)氫”次之，“綠氫”的成本最高。國際能源署估算，“綠氫”價(jià)格昂貴，目前價(jià)格約為“灰氫”的兩倍以上。業(yè)界普遍承認(rèn)，與其他能源相比，較高的使用成本往往使氫能遙不可及。氫能面臨的最大挑戰(zhàn)就是價(jià)格。成本是氫能擴(kuò)張的決定性障礙。

挑戰(zhàn)之三：取消補(bǔ)貼和碳邊境調(diào)節(jié)稅成為障礙。一方面氫的生產(chǎn)還離不開化石能源，另一方面歐盟委員會(huì)計(jì)劃修訂能源稅指令，提高二氧化碳排放的價(jià)格，同時(shí)擴(kuò)大排放權(quán)交易，要求各國努力取消對(duì)化石燃料的補(bǔ)貼。這些政策實(shí)施，必然加重以化石能源為氫氣生產(chǎn)原料公司的成本負(fù)擔(dān)，阻礙氫能的投資與推廣應(yīng)用。歐盟為了大規(guī)模使用價(jià)格高昂的氫氣，又保持歐盟產(chǎn)品的國際競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)想引入“碳邊境調(diào)節(jié)稅”，這也可能引發(fā)國際貿(mào)易爭(zhēng)端。這和高昂的成本一樣，會(huì)削弱投資的吸引力，增大“氫能戰(zhàn)略”實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)。

然而，歐盟的“氫能戰(zhàn)略”還是機(jī)遇大于挑戰(zhàn)，給人以美好的期待。

第一，氫能相比其他能源更具有吸引力。氫作為一種理想的能量載體，確實(shí)有很多優(yōu)點(diǎn)，比如氫在應(yīng)用端是清潔燃料，可為燃料電池提供電能，多數(shù)情況可像天然氣一樣應(yīng)用。氫氣能以極高的轉(zhuǎn)換效率（50%~90%）轉(zhuǎn)化為電能或者其他燃料；氫氣可以作為太陽能、風(fēng)能等可再生能源波動(dòng)性和不穩(wěn)定性的補(bǔ)償；氫氣能以氣態(tài)、液態(tài)甚至固態(tài)形式存儲(chǔ)；氫氣可以長(zhǎng)距離通過管道或氣罐進(jìn)行運(yùn)輸；氫氣是一種高能量質(zhì)量比的燃料（142兆焦/千克），遠(yuǎn)高于化石燃料；氫氣燃燒的最終產(chǎn)物只有水，使用中不會(huì)有污染物的排放等等，因此被譽(yù)為“無限可再生且相對(duì)無污染的燃料”。

第二，成本是一個(gè)可以逐步解決的問題。氫能成本包括三個(gè)環(huán)節(jié)：生產(chǎn)成本、儲(chǔ)運(yùn)成本、加氫成本。從根本上講，三個(gè)環(huán)節(jié)成本的下降，都取決于規(guī)模擴(kuò)大。只有規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)能利用率和基礎(chǔ)設(shè)施利用率提升，單位氫能的生產(chǎn)成本才能大幅下降；當(dāng)負(fù)荷利用率和基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模效應(yīng)提升，儲(chǔ)運(yùn)和加氫成本將大幅下降；生產(chǎn)氫的成本和儲(chǔ)運(yùn)成本下降，加氫成本也會(huì)相應(yīng)下降。隨著氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，氫能制造業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，終端設(shè)備和零部件的成本也會(huì)相應(yīng)大幅下降，這反過來會(huì)降低氫能的投資成本，進(jìn)而帶來生產(chǎn)成本、加氫成本的下降。所有環(huán)節(jié)成本的下降，都會(huì)增加氫能的投資吸引力，使氫能生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。

而從新能源發(fā)展的規(guī)律來看，氫的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和加氫這三個(gè)環(huán)節(jié)成本的下降途徑和方法，都將隨著氫能的發(fā)展，越來越受重視而逐步完善。今年1月，國際氫能委員會(huì)發(fā)布的《氫能成本競(jìng)爭(zhēng)力提升路徑》報(bào)告就認(rèn)為，通過大規(guī)模擴(kuò)大氫能生產(chǎn)、分銷、設(shè)備和部件制造，可以進(jìn)一步降低氫的成本。在接下來的10年，通過更低的可再生能源電價(jià)、電解水設(shè)備制造規(guī)?；案统杀镜奶挤獯嬖O(shè)施發(fā)展，將大幅降低低碳和可再生能源制氫成本達(dá)60%。

第三，“氫能戰(zhàn)略”兼顧了當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)。歐盟的“氫能戰(zhàn)略”設(shè)計(jì)了一個(gè)“綠色能源過渡框架”，這個(gè)“過渡框架”的內(nèi)容包括：短期和中期以低碳的“藍(lán)氫”來過渡，兼顧成本和減排，既快速減少排放，又支持經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；同時(shí)著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，重點(diǎn)開發(fā)風(fēng)能和太陽能生產(chǎn)的“綠氫”，以最終取代仍有污染排放的“藍(lán)氫”。雖然，以化石能源為原料的“藍(lán)氫”不是綠色氫氣，但作為一種過渡技術(shù)，可以加速社會(huì)向綠色氫氣的過渡。這就既認(rèn)定了氫能替代的戰(zhàn)略方向，同時(shí)又充分考慮了成本、規(guī)模、投資風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)，務(wù)實(shí)地采取了分步推進(jìn)的策略，利于為氫能的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展開辟道路。

歐盟在化解“氫能戰(zhàn)略”實(shí)施的障礙上也注重系統(tǒng)整合。歐盟的思路是建立一個(gè)整合的能源系統(tǒng)，讓氫氣支持整個(gè)歐洲工業(yè)、運(yùn)輸、發(fā)電和建筑物的脫碳。這個(gè)能源系統(tǒng)整合的策略，要旨是讓不同的能源生產(chǎn)載體、基礎(chǔ)設(shè)施及消費(fèi)行業(yè)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)，并通過投資、監(jiān)管、市場(chǎng)調(diào)研和技術(shù)創(chuàng)新等方法，將氫能的潛力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。

為打造統(tǒng)一的能源系統(tǒng)，歐盟還提出了38項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，致力于完善能源金融體系，發(fā)起成立的“歐洲清潔氫聯(lián)盟”，把擴(kuò)大氫生產(chǎn)規(guī)模的投資渠道作為重中之重。