能源行業正在經歷轉型,人們越來越關注減少溫室氣體排放的清潔能源和技術,為更可持續的未來做出貢獻。在這種背景下,氫正在成為能源轉型的關鍵參與者,各種清潔生產方法在市場上提供不同的優勢和競爭力。
在GECF第7版《全球天然氣展望》框架內開發的加速能源脫碳情景(AEDS)的最新結果,為氫作為能源載體的未來提供了有價值的見解。AEDS的結果表明,氫有潛力在滿足未來能源需求方面發揮重要作用。AEDS預測,到2050年,氫需求可能達到5.5億噸,占總能源結構的近10%。這種對氫的高需求反映了它作為能量載體的兼容性,但也強調了對清潔和更高效的制氫手段的需求。
到2050年,利用可再生能源電解水生產的綠色氫預計將獲得48%的產量,產量為2.7億噸。這種水平的生產將需要大量的電力,估計為12000TWh。這相當于目前全球年發電量的43%,或者是目前風能和太陽能發電量的四倍,或者是中國和美國目前總發電量的總和。
此外,由于更高的電力需求和能源部門電氣化等脫碳途徑,到2050年,對太陽能和風能可再生發電的總需求預計將達到每年46000TWh。這一龐大的可再生能源需求是目前風能和太陽能發電總量的12倍多(約為3600TW時)。對如此大量可再生能源的需求使得人們必須考慮使用其他可用的、具有競爭力的成熟方法來生產大量氫氣,例如天然氣藍氫。
AEDS預計,到2050年,利用天然氣和碳捕獲與儲存技術(CCS)生產的氫氣將約為2.2億噸,占總產量的40%。到2050年,這種水平的氫氣生產將需要超過9300億立方米的天然氣。到2050年,使用CCS的煤炭氣化預計將貢獻約10%的氫氣產量,即5400萬噸。

來源:2022年版《2050年GECF全球天然氣展望》(2023年1月29日)
這些不同制氫方法的成本競爭力是影響其市場滲透和采用的關鍵因素。藍色和綠色氫的成本取決于幾個因素,如地點、生產方法和生產規模。目前,藍色氫比綠色氫更具成本競爭力,因為它利用了現有的天然氣基礎設施和CCS技術。目前,藍色氫的平均成本估計在每公斤1.5美元至3美元左右,而綠色氫的成本更高,在每公斤3美元至6美元之間。
然而,隨著可再生能源變得越來越便宜和廣泛,綠色氫有望提高其成本競爭力,并獲得較大的市場份額。到2030年,綠色氫的生產成本預計將下降約50%,與目前的藍色氫成本相比具有競爭力。另一方面,隨著CCS技術的改進和更廣泛的應用,藍色氫也有望變得更便宜。據估計,到2050年,綠色氫的成本將與藍色氫的成本相當,這兩種選擇都可以廣泛應用于各個行業。
需要注意的是,能源轉型不是一刀切的解決方案,各種清潔制氫方法是滿足未來能源需求的必要條件。在此背景下,AEDS承認考慮所有清潔制氫方法的重要性。
總而言之,氫是能源轉型中的一個關鍵因素,它提供了一種清潔和多功能的能源,可以在減少溫室氣體排放和促進更可持續的未來方面發揮重要作用。AEDS的結果強調了在未來的能源結構中考慮所有清潔制氫方法的重要性,包括藍氫和綠氫。能源轉型可能涉及結合清潔制氫方法,以適應特定的能源需求和環境。
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