国外绿氢发展政策研究及对我国的启示.pdf
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1、78国外能源研究InternationalEnergyResearch国外绿氢发展政策研究及对我国的启示杨洁,柴博,李远钊(1.国家节能中心,北京10 0 0 37;2.中国节能协会氢能专业委员会,北京10 0 12 0)摘要:随着全球能源转型步伐推进,特别是各国在推进碳达峰碳中和的过程中,绿氢产业发展引起国外的关注。当前我国绿氢产业发展面临政策标准支撑不足、技术装备水平不高、产业经济性差,以及产业链体系建设不完善等挑战。本文梳理了国际上关于绿氢的定义和标准、主要国家及我国的绿氢政策,并提出政策建议,以期对我国绿氢产业发展提供参考。关键词:氢能;绿氢,;政策作者简介:杨洁,国家节能中心办公室(
2、人事处)副主任,经济师,从事节能降碳相关工作。792023年第7 期中國能源近年来,氢能特别是由可再生能源生产的绿氢,是全球能源转型、实现碳中和战略的重要组成部分。目前我国绿氢发展刚刚起步,其产量仅占我国氢气总产量的1%左右,欧洲、美国等全球主要发达经济体绿氢发展正在加速。据国际能源署(IEA)预测,到2050年绿氢占全球氢能产量的比例有望突破60%,绿氢产量的提升将优化全球的能源结构,减少温室气体排放,成为减缓全球温室气体上升的关键。一、绿氢的定义国际可再生能源署(IRENA)所定义的绿氢,是指由可再生能源生产的氢气,最常见的技术路线为可再生发电进行电解水制氢 2 。此定义相对比较宽泛,目前
3、各国制定的绿氢战略和政策,在“可再生能源”的定义、碳核算体系的边界、氢被视为绿色的排放阈值,以及所使用的原料和生产技术等方面,还存在一定差异。2014年6 月,欧盟CertifHy启动全球首个探索绿色氢源保证的项目,该项目对绿氢的定义为制氢工艺的相关温室气体排放强度(基于生命周期评价方法)低于规定阈值,且通过符合欧盟可再生能源指令(REDII)定义的可再生能源所产生的氢气,其生产过程中的碳排放阈值限定为4.37 kgCOze/kgH2。2023年2 月,欧盟通过了可再生能源指令(R ED II)要求的两项授权法案,并提出了三种可以被计人可再生氢(与绿氢定义一样)的情形,包括直接连接新的可再生能
4、源发电机所产生的氢气,在可再生能源比例超过9 0%的地区采用电网供电所生产的氢气,以及在低二氧化碳排放限制的地区签订可再生能源电力购买协议后采用电网供电来生产的氢气,其生产过程中的碳排放阈值进一步从严,为3.4 kgCO,e/kgH2。2020年12 月,中国产学研合作促进会发布了与绿氢相关的团体标准低碳氢、清洁氢与可再生能源氢气标准及认定,基于我国国情,明确了低碳氢、清洁氢、可再生氢的定义,其中,可再生氢的定义与绿氢的定义基本一致,其生产过程中的碳排放阈值限定为4.9 kgCOe/kgH2,较欧盟的标准略宽松一些。2022年5 月,国际绿氢组织推出一种绿氢标准,旨在约定全球统一的绿氢标准,其
5、所定义的绿氢为电解水制氢,且使用电力须通过10 0%或接近10 0%的可再生能源产生,其生产过程中的碳排放阈值限定为1kgCO,e/kgH,此标准为目前全球最严格的。二、全球主要经济体的绿氢发展政策欧洲、美国等全球主要国家与地区都将氢能发展上升至国家的经济发展战略高度,近两年接连出台了氢能发展规划与激励机制,确定了氢能行业短、中、长期三个阶段的发展目标,以及相关的技术与经济指标,而绿氢的发展更是氢能发展规划中的重中之重。(一)美国美国关于绿氢部署的政策主要聚焦于降低成本和扩大规模二个方面。2 0 2 0 年11月美国能源部发布氢能计划发展规划(HydrogenProgramPlan),为氢能的
6、研发应用80International EnergyResearch国外能源研究提供总体战略框架,并设定了2 0 30 年氢能发展技术和经济指标。此外,美国还启动了“氢能源地球计划”((Hydrogen Earth Shot),旨在2031年前将绿氢成本降至1美元千克,氢需求提升5 倍 3。2 0 2 1年11月,美国通过了基础设施投资和就业法案(InfrastructureInvestment and Jobs Act),计划提供8 0 亿美元建设区域清洁氢中心,10 亿美元研发电解水制氢技术,5 亿美元支持制氢和再循环计划等。2022年8 月,拜登总统签署了通胀削减法案(IRA),该法案为
7、发展低碳氢提供了激励措施,该法案规定在项目投产前10 年绿氢生产商最高可获得3美元/千克氢的税收减免,这将使绿氢与灰氢等相比更具经济性。同年9 月,美国能源部发布国家清洁氢能战略和路线图(草案)4,提出到2 0 5 0年通过发展绿氢,碳减排量贡献占比能够达到10%左右。同时该草案提出将优先考虑三个关键战略:明确清洁氢的战略地位及高影响力用途;降低清洁氢成本;重点发展清洁氢区域网络。(二)欧盟欧盟出台多维政策扶持绿氢产业。2 0 2 0年7 月,欧盟发布了欧洲氢能战略,分三个阶段提出欧洲未来30 年氢能特别是绿氢发展的战略蓝图。第一阶段:2 0 2 0 年至2 0 2 4年,欧盟将安装至少6 G
8、W电解槽,实现绿氢年产量10 0 万吨;第二阶段:2 0 2 5 年至2 0 30年,安装至少4 0 GW电解槽,实现绿氢年产量10 0 0 万吨;第三阶段:2 0 30 年至2 0 5 0年,绿氢技术成熟并大规模部署,可以覆盖所有难以脱碳的工业领域。欧盟于同月成立的“欧洲清洁氢能联盟”,旨在通过投资满足欧盟地区绿氢需求。2021年6 月,欧盟通过欧洲气候法,将碳中和纳入法律保障,并指出到2 0 30 年温室气体排放相较于19 9 0 年至少下降5 5%,这将推动绿氢的使用量大幅上升。2 0 2 1年7 月,欧盟委员会公布“Fitfor55”一揽子计划 5 来支持欧洲绿色协议落地,其中多项计划
9、涉及绿氢,如可再生能源指令(RED)、替代燃料基础设施指令(AFID),分别对交通运输领域使用的氢能燃料占比、加氢站数量等提出了明确目标,这些举措均会促进绿氢的发展。2022年5 月,欧盟委员会发布REPowerEU计划,未来5 年将投资2 10 0 亿欧元,意在2030年摆脱对俄罗斯天然气及化石能源的需求,该计划中提出到2 0 30 年绿氢的发展目标,即国内生产规模增加至10 0 0 万吨,每年进口10 0 0 万吨。此外,该计划还提出要建设首个欧洲可再生氢交易中心,开展欧元一绿氢交易,积极构建绿氢市场框架。2023年2 月,欧洲议会环境、公共卫生和食品安全委员会(ENVI)正式通过欧洲碳边
10、境调整机制(CBAM)协议,并将碳关税范围扩展至氢气,此举意味着灰氢、蓝氢等产品均将面临高额碳关税,绿氢则更具经济性。2023年3月,欧盟委员会发布了欧洲氢能银行计划,以刺激和支持绿氢的生产和投资,按照计划欧盟将于今年秋季在欧盟创新基金下,启动首批绿氢试点拍卖,专项预算为8亿欧元。(三)德国德国的氢战略从启动之时就专注于绿氢,该国结合自身实际,确定了国内和进口兼顾812023年第7 期中國源的发展原则,并出台了多项资助计划来促进绿氢发展。德国于2 0 2 0 年6 月公布国家氢能源战略,对绿氢的“制储输用”制定了一系列政策,并使其定位为重要的工业原材料 。德国发展绿氢,一方面着力挖掘国内绿氢生
11、产潜力,计划到2 0 30 年建成总装机容量为5 GW的制氢电解槽,到2 0 4 0 年制氢电解槽的总装机容量达到10 GW;另一方面,依靠从欧盟国家为主的地区进口,建立生产、运输绿氢的合作机制。为促进绿氢的应用,德国联邦政府通过资助计划为其提供支持,包括:(1)2 0 2 0 年至2023年补贴3.1亿欧元,用于开展以应用为导向的绿氢基础科学研究;(2)德国可再生能源法(2 0 2 1)提出,支持绿氢的生产和工业使用,减免用于绿氢制取的可再生能源附加费,减免幅度可达8 5%甚至10 0%,(3)为保障绿氢企业的投资回报,德国将试点碳差价合约(Carbon Contract forDiffer
12、ence,CCfD)约定的碳价格与碳市场交易价格的差额由联邦政府补足;(4)针对工业技术和大型技术设备,2 0 2 0 年至2 0 2 3年将投资10 亿欧元,用于氢能生产工艺的脱碳化;(5)推出“绿色氢潜能地图”项目,通过投资扩大绿氢贸易范畴,强化绿氢国际合作;(6)推出H,Global计划,并投资4 0 亿欧元为国际绿氢生产商提供长期价格和需求确定性。(四)日本日本绿氢政策主要基于“氢能社会”的构建,重点在降低成本和构建全球供应链方面。出于对能源安全等因素的考虑,日本很早就关注到氢能产业,并将其整体能源战略目标倾向于构建“氢能社会”,2 0 14 年日本发布氢和燃料电池战略路线图,2 0
13、16 年进行修订,2 0 17 年发布“氢能基本战略”,2 0 19 年再次修订氢和燃料电池战略路线图,2 0 2 1年10月第六个战略能源计划中提出“日本将致力于通过实现氢社会实现碳中和”。日本在氢能的研发和应用场景上投入也比较多,包括氢能供应链的构建、燃料电池乘用车和加氢站的部署,以及家用氢能场景的构建等。但日本受限于自然资源和国土,导致太阳能、风能等装机容量不够,国内“绿氢”发展受到制约。日本关于绿氢的战略最早出现于2 0 17 年发布的“氢能基本战略”中,提到发展“可再生能源制氢”。但在实际发展过程中,日本国内制氢成本较高,其进而转向进口氢能的政策。2 0 2 1年,日本环境省启动“国
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