IRENA_Green_hydrogen_strategy_design_2024

发布时间：2024-08-28
实施时间：2024-08-28
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伟大的小毛驴

双智云平台创始人，生态环境部环境影响评价技术评估专家库入库专家、中华环保联合会综合技术专家组委员、中国环保产业协会环保管家精讲班高级讲师，土壤导则编制参与人，毛驴说原创。

大约 100 年前，即 1923 年 2 月，未来学家约翰·霍尔丹（John Haldane）在剑桥大学发表了一场关于风电场的演讲，该风电场将为英格兰提供清洁和廉价的电力来生产氢气;他还设想在没有风能的情况下使用地下储氢来供应能源（Haldane，1923 年）。从那时起，已经有几次尝试（例如，在 1970 年代的石油危机期间）扩大氢能的规模，特别是作为替代石油的清洁燃料。每次出现“感兴趣的氢波”都标志着氢作为可行能源解决方案的勘探和开发的一个独特阶段（见第 2 节）。

最近一个阶段与国际社会为避免危险的气候变化所做的努力有关。世界各国在 2015 年一致认为需要快速脱碳，并通过了具有历史意义的《巴黎协定》。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的数据，人类活动无疑导致了全球变暖，在过去十年中，全球平均地表温度比工业化前水平高出 1.1 摄氏度（°C）。根据 IPCC 第六次评估报告第三工作组的调查结果，根据国家自主贡献（NDC）中表达的当前全球目标，本世纪全球气温可能会超过工业化前水平的 1.5°C，即使将升温限制在 2°C 以下，也取决于 2030 年后迅速加快减缓工作。现在的全球共识是，氢及其衍生物——以产生低生命周期温室气体排放的方式生产（即“清洁氢”）——是整个脱碳难题的一部分。它们是使难以减排的行业脱碳以及清洁能源的大规模、长期储存和运输的关键解决方案。

最新的 IPCC 缓解气候变化报告（IPCC，2022 年）强调了清洁氢（定义见方框 2）及其衍生物在工业中实现温室气体净零排放和减少运输部门排放方面的作用。在阿拉伯联合酋长国迪拜举行的 2023 年联合国气候变化大会（COP 28）上，缔约方首次认识到需要按照 1.5°C 的路径深入、快速和持续地减少温室气体排放，并呼吁加速采用“低碳氢”（UNFCCC，2023 年）。为了设定这条路线，许多国家正在积极制定国家氢能战略文件，目的是设定目标、告知民众并建立投资者信心（框 1）。

框 1 建立投资者信心

向可持续能源系统过渡对根深蒂固的传统碳密集型做法的行业构成了重大挑战，尤其是在他们转向更清洁、更可持续的替代品（如绿色氢能）时。这种转型还涉及确保投资在低碳未来保持可行性和生产力。绿色氢因其在能源领域提供“阶跃式变化”的潜力而得到认可，已经引起了具有前瞻性的工业参与者的兴趣。这些公司可能旨在成为采用绿色氢能的“先行者”，因为他们了解减少碳足迹并在快速发展的市场中保持竞争力的必要性。

然而，对绿色氢的热情受到挑战的削弱（见第 8 节）。生产绿色氢气的成本远高于传统方法，迫切需要刺激需求并建立监管框架以支持广泛采用。政府缺乏明确的指导会产生不确定性，这可能不利于当地工业在国际市场上的竞争力，并可能阻碍他们为绿色氢项目获得融资和投资的能力。由政府制定并承诺的全面绿色氢能战略可以提供急需的途径。

一项战略不仅表明政府对可持续能源未来的承诺，而且还为该行业的先行者提供了更好的商业案例。制定绿色氢能战略对于吸引新投资者至关重要，是政府强有力的承诺声明，并提出了该行业的未来愿景。这减少了投资的不确定性，并加强了该行业增长的商业案例。这些战略还为地方政策制定者和监管机构提供信息，使其与国家投资目标保持一致，以帮助确保地方政策和法规支持该行业的增长，最大限度地减少官僚主义障碍。

在发展中国家，绿色氢战略充当新兴行业风险识别的工具，提供全面的风险评估，突出障碍和降低风险所需的行动。这种对风险的明确和坦率承认对于为投资者提供信心至关重要。归根结底，绿色氢能在能源行业转型方面的成功取决于集体努力。政府战略、行业创新和监管支持必须保持一致，以促进该行业的发展。工业界的参与为战略制定提供信息，可以支持确定当地的优先事项和障碍（见第 5 节和第 8 节）

国际可再生能源署（IRENA）制定的 1.5°C 情景，如该机构的《世界能源转型展望》中所述，也强调了氢的重要作用。该情景描述了一条能源转型路径，与到本世纪末将全球平均气温相对于工业化前水平的升幅限制在 1.5°C 的雄心相一致。它优先考虑现成的技术解决方案，这些解决方案可以以必要的速度扩大规模，以实现 1.5°C 的目标。

在 1.5°C 情景中，到 2050 年，清洁氢及其衍生物占二氧化碳（CO2）总排放量减少的 12%（图 1）。达到这一份额需要付出巨大的努力，清洁氢气产量将从 2022 年的 70 万吨增加到 2050 年的每年 5.23 亿吨。预计到 94 年，绿色氢在清洁氢中的份额将达到 2050%。对清洁氢基础设施（包括电解槽、基础设施、加氢站、加注设施和长期储存）的投资需求需要从 2022 年的 11 亿美元增加到 2050 年的每年 1700 亿美元。电解槽的累计装机容量将从 2020 年的 550 兆瓦（MW）增加到 2050 年的 5.7 太瓦（TW）（IRENA，2023a）。

1.1 国家氢能战略文件

氢能战略文件全面介绍了与在国内外扩大清洁氢能行业相关的国家定义目标。它们涵盖的因素包括（行业）需求、生产、国家经济、出口能力、标准和认证以及挑战和机遇。这些主题通常根据加速采用国家清洁氢能行业所需的政策雄心和措施来解释，包括扩大技术规模。简而言之，国家氢能战略文件旨在展示政策制定者对在不同领域利用清洁氢能潜力的承诺（另见表 A.3）。这些文件可以为政策制定者、投资者和行业利益相关者提供清晰的愿景和方向，创造有利于创新、投资和市场发展的环境。国家氢能战略文件的制定反映了这样一种认识，即向低碳经济过渡不仅需要雄心勃勃的减排目标，还需要采用涵盖整个经济的全面和综合的清洁能源解决方案方法。国家氢能战略文件因国家而异，并且通常会在同一司法管辖区内发布多份文件。因此，这些文件在内容、大小、风格和评估深度方面各不相同。较新的战略文件借鉴了以往一些战略文件的经验，起草氢能战略文件没有国际标准。目前还没有普遍接受的既定做法，各国各自负责编写这些文件。因此，各国在方法和定义上存在差异，例如，对氢及其衍生物使用“基于颜色”的定义（插文 2 和 3）。