氢经济即将变得奇怪

如果你在本世纪初关注，你可能记得“氢经济”这个词，这是乔治·W·布什认真对待气候变化的单一失败尝试的简写。当时，氢气被认为是车辆运输的燃料，但这个想法还没有真正流行起来。但氢似乎正在复兴，出现在英国和荷兰等国家的气候计划中。美国政府正在投资研究以更便宜的方式生产氢气的方法。有理由认为氢能这次可能是真的吗？研究服务机构 BloombergNEF 的一份新报告表明，氢气有望增长，但不会用于运输。考虑到当前的经济状况，增长的某些方面实际上没有意义。目前有两种主要的制氢方式。一种是将其从碳氢化合物（如天然气中的甲烷）中剥离出来。 CO 2 是这些反应的副产品，目前，它通常只是释放到大气中，因此该过程绝非碳中性。然而，碳可以相对容易地被捕获和储存，因此如果使用可再生能源或核能来完成捕获和储存，那么这个过程可能是干净的。同样的警告也适用于通过电解水生产氢气：它需要使用低碳能源来实现，以实现气候目标。直到最近，很少有国家安装了足够的可再生能源来定期生产多余的无碳电力来为气候友好型氢气生产提供动力。这种情况现在开始改变，因此各国政府开始将其纳入气候计划。但自从氢经济的早期讨论以来，其他事情发生了变化：电池价格暴跌，广泛使用电动汽车是许多交通脱碳的可行选择。仍然有一些类型的车辆，比如火车，电池不是一个很好的选择，氢可以发挥作用。但展望 10 年末，BloombergNEF 认为交通运输仅占总需求的 10% 左右。取而代之的是，BloombergNEF 预计各国将使用氢作为实现国家气候目标的更大综合计划的一部分。如果事情按照这些计划进行，碳中性氢将用于难以脱碳的经济领域。

氢的一种选择是在生产力低下时期补充可再生能源。 BloombergNEF 建议，除非碳的价格足够高以推动捕获化石燃料工厂的排放，否则化石燃料将在经济上胜过氢。电池在较短的时间内（三小时或更短）也会更便宜。因此，虽然预计可再生能源将成为需求的主要来源，但它在经济上将严重依赖碳定价。也许更有希望的是炼油和氨生产等工业用途，它们已经使用了大量由化石燃料生产的氢气。一些额外的过程，如金属生产，目前不使用氢气，但可以改用氢气进行脱碳。同样，以当前的氢价使氢具有吸引力将需要碳价格。加拿大和欧盟成员国可能会首先实施这些做法，欧盟国家有一些最具体的氢气使用路线图。对于许多国家来说，经济的氢气取决于尚未到位的政策。然而，BloombergNEF 预计我们的生产能力会在短期内蓬勃发展。根据宣布的计划，到明年年底，制氢硬件制造商每年将额外生产 10 GW 的硬件。 （制氢设备根据其消耗的电力进行评级。）相比之下，彭博社预测当时的硬件需求低于 2 GW。一些生产扩张似乎是对中国宣布的到 2060 年实现碳中和计划的回应。虽然中国尚未详细说明实现这一目标的路线图，但该国的行业似乎正在采取行动，预计该路径可能会是什么样子像。彭博新能源财经还承认，中国公司的计划往往不透明，有时他们只会在设施开业时宣布开业。因此，彭博有可能低估了需求。尽管如此（这是我们的分析，而不是 BloombergNEF 的分析），这种情况与太阳能电池板发生的情况相呼应。中国投资的产能超过了目前的需求，导致低价出口刺激了其他一些国家的需求，并引发了价格下跌和需求扩张的循环。这也可能适用于制氢设备，但这里有一个关键的区别。虽然太阳能电池板在投入使用时有助于抵消碳排放，但氢生产硬件只有在与可再生能源或核能配对时才会这样做。在所有设备生产上线后，三年内不太可能出现大量过剩电力。因此，虽然预期的生产过剩可能会刺激氢气生产，但在本十年结束之前，当其他政策到位时，它也可能毫无意义。