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推动氢能过急,可能危及近期的温室气体减排目标

日期:2021-05-08    来源:国际能源小数据

国际新能源网

2021
05/08
08:38
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关键词: 氢能源产业 氢基燃料 氢燃料生产

波茨坦气候影响研究所(PIK)学者在《自然·气候变化》杂志上发表文章指出,氢基燃料主要用于航空或工业过程等不易于电气化的领域。但是,生产这些燃料的效率太低,成本太高,而且它们的可用性也太不确定,无法广泛地取代化石燃料,例如汽车或供暖。对大多数行业来说,直接用电,例如在电池电动汽车或热泵中,更具经济意义。依赖以氢为基础的燃料,反而导致进一步依赖化石燃料和温室气体排放。

氢基燃料是一种很好的清洁能源载体,但其成本和未来应用的风险也很大。以氢为基础的燃料作为一种通用的气候解决方案可能有点不靠谱,不应指望它们能广泛取代化石燃料。氢基燃料在未来至少十年内很可能是稀缺的,没有竞争力。押注于氢基燃料的广泛使用可能会增加对化石燃料的依赖:如果我们维系燃烧技术系统,并试图用氢基燃料“喂养”它们,当氢基燃料的成本太高、太少的时候,那么我们最终将继续燃烧石油和天然气,并排放温室气体危及短期和长期的气候目标。

因此,我们应该将这些珍贵的氢基燃料优先用于它们不可或缺的应用领域:长途航空、化工生产原料、钢铁生产以及一些可能的高温工业过程,因为这些是我们很难直接通电的领域和应用。我们目前离100%的可再生能源还很远,因此有效利用可再生能源是关键。然而,如果我们使用氢基燃料而不是直接电气化替代品,发电量需要2到14倍(取决于不同技术应用)。

如果按照目前的电力结构,氢基燃料将增加而不是减少温室气体的排放。在2018年的德国电力结构中,在汽车、卡车或飞机上使用氢基燃料将产生比使用化石燃料高约3至4倍的温室气体排放。

研究人员计算,假设100%的可再生电力生产绿氢,使用氢基燃料避免1吨二氧化碳排放的成本目前液体燃料为800欧元,气体燃料为1200欧元。这远高于目前的二氧化碳价格,例如在欧洲排放交易计划中,目前的价格低于每吨50欧元。但是,随着二氧化碳价格的上涨,氢基燃料可能在2040年具备成本竞争力。考虑到减少温室气体排放以稳定气候的紧迫性,对于那些存在直接电气化替代品的部门来说,这为时已晚。

尽管未来成本存在不确定性,但氢基燃料有可能成为2040年左右替代所有剩余化石燃料的后盾技术。然而,这一目标的实现有赖于大规模的政策支持。事实上,在仅仅通过提高碳定价达到商业可行性之前的大约20年里,对于氢基燃料的补贴是必不可少的。

长远来看,氢基燃料的前景还是有希望的。利用全球太阳带巨大的风能和太阳能潜力,氢基燃料可以进行全球交易,从而解决日本、欧洲等人口稠密国家的可再生能源匮乏的瓶颈。然而,由于国际和国家气候目标要求立即减排,从应对气候变化的角度来看,直接电气化应放在首位。


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