世界經(jīng)濟
論壇(World Economic Forum,簡稱WEF)日前表示,即將在日本召開的G20峰會上,預(yù)計有兩個重要的脫碳方案將備受關(guān)注:碳捕捉和氫氣,減少二氧化
碳排放的迫切需要將使得這兩項技術(shù)顯得更為重要。
據(jù)了解,氫的用途廣泛,且對環(huán)境友好,燃燒時不產(chǎn)生二氧化碳,只產(chǎn)生水和熱。它可以用于
電力、供暖、
運輸和工業(yè)的脫碳。氫是一種清潔能源載體,易于運輸、儲存和與現(xiàn)有燃料混合。
WEF認為,氫氣仍然是難以捉摸的,它被認為是一種未來能源。然而,經(jīng)過證實,大規(guī)模低排放制氫已經(jīng)通過自然資源結(jié)合碳捕捉與存儲(CCS)(一套將二氧化碳儲存在地下的
減排技術(shù))的技術(shù)實現(xiàn)了。大規(guī)模部署氫氣生產(chǎn)還可以啟動能源轉(zhuǎn)型。
氫氣可以通過多種來源生產(chǎn),既保證了安全,又保證了供應(yīng)的多樣性。天然氣重組(SMR)提供了全球一半的氫氣生產(chǎn)。電解是一種利用可再生能源或核能產(chǎn)生的過剩清潔能源來生產(chǎn)氫氣的工藝,它作為一種能源儲存形式非常重要,并將促使可再生能源更大程度的整合。
澳大利亞政府估計,到2050年,全球氫氣需求將達到每年5.3億噸。從實際情況來看,要生產(chǎn)500萬噸氫氣,需要來自核能和可再生能源的2.5萬太瓦時(TWh)的電力,是2018年核能和可再生能源發(fā)電量總和的2.5倍以上。目前,利用碳捕捉技術(shù)生產(chǎn)氫的成本較低,不超過電解成本的三分之二。
然而,碳捕捉和儲存的規(guī)模擴大不僅是制氫所必需的,也是從工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)電廠中消除二氧化碳的必要條件。國際能源署(IEA)在其2018年《世界能源展望》(World Energy Outlook)中指出,現(xiàn)有和在建的基礎(chǔ)設(shè)施幾乎占據(jù)了剩余的全部碳預(yù)算,并以此為重點強調(diào)了擴大碳捕捉的必要。國際能源署的可持續(xù)發(fā)展方案估計,到2040年,為了限制全球變暖,大約需要2000個碳捕捉與存儲設(shè)施,而目前只有18個。目前,這18個碳捕捉與存儲設(shè)施中有4個生產(chǎn)氫氣,其中2個正在加拿大建設(shè)中,年產(chǎn)能接近150萬噸氫氣。
WEF表示,日本選擇在G20峰會上強調(diào)氫和碳捕捉并不意外。雖然該國依賴燃料進口,但仍致力于應(yīng)對氣候變化,可以說日本是氫能技術(shù)的先驅(qū),也是碳捕捉和儲存的代表。展望2050年,氫能是其尋求減少所有領(lǐng)域排放的首選燃料。日本的汽車制造行業(yè),以及其他行業(yè)參與者,已經(jīng)證明了對氫動力開發(fā)和應(yīng)用。全球的碳捕捉設(shè)施都在使用日本的技術(shù)來捕捉二氧化碳。日本還與澳大利亞政府合作,在澳大利亞生產(chǎn)氫氣進口到日本。明年,日本將舉辦夏季奧運會,也被稱為“氫能奧運會”,預(yù)計將取得巨大進展。
在英國,碳捕捉氫得到了足夠的關(guān)注,這將使數(shù)百萬企業(yè)和家庭的供暖脫碳。在其他歐洲國家,多個氫項目正在進行中。德國首列氫燃料火車開始運行。中國政府是新興清潔能源技術(shù)的熱心支持者,有傳言稱,中國政府正在考慮如何提振燃料電池汽車
市場。這將是一個解決城市空氣污染的良機,因為氫產(chǎn)生的污染物生命周期幾乎為零。在
航空和航運業(yè),氫燃料將成為未來的零排放燃料。
WEF認為,支持能源轉(zhuǎn)型的新氫能經(jīng)濟不會一蹴而就,這需要政府的支持。國際能源署發(fā)現(xiàn),超過70%的能源轉(zhuǎn)型投資要么直接來自政府,要么由政府
政策推動。因此,政策制定者必須帶頭實現(xiàn)有效和成功的能源轉(zhuǎn)型。首先,明確碳排放價值是實現(xiàn)零碳經(jīng)濟的必要政策機制。其次,政策制定者應(yīng)評估政府支持的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案,以支持清潔能源技術(shù)的部署。三是建立需求的激勵機制。
以加州的低碳燃料標準(LCFS)為例,這是一個限制加州
交通部門排放的信用機制,旨在到2030年將該州燃料的
碳強度降低20%。LCFS提供的
碳交易價格目前約為每噸190美元;通過這樣做,為那些用碳捕捉技術(shù)來生產(chǎn)氫的公司創(chuàng)造了一種產(chǎn)生信用的方式,同時也刺激了氫燃料產(chǎn)能的推廣,從而消除了采用該技術(shù)的障礙。由于這些政策,加州幫助美國成為世界上氫燃料電池汽車部署的領(lǐng)導(dǎo)者。