德國(guó)多年來(lái)一直忽視氫能，但隨著“棄核棄煤”戰(zhàn)略逐漸鋪開(kāi)，清潔且前景廣闊的氫能終于得到眷顧，成為德國(guó)“去碳”道路上的關(guān)鍵角色。德國(guó)政商界均認(rèn)為，加速實(shí)現(xiàn)氫能商業(yè)化是打造更清潔、可持續(xù)能源結(jié)構(gòu)的“捷徑”，同時(shí)可以保證清潔且可靠的能源供應(yīng)，并助力德國(guó)最終成為全球氫能領(lǐng)軍國(guó)。
（文丨本報(bào)記者 王林）
實(shí)驗(yàn)室獲氫能研發(fā)資金
從6月下旬推出“氫戰(zhàn)略”，到7月中旬綠黨議員起草制氫文件，再到8月初宣布增加氫能科研資金，德國(guó)政府正在不遺余力推動(dòng)氫能發(fā)展。
德國(guó)《商報(bào)》報(bào)道稱，德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部（BMBF）公布的“氫戰(zhàn)略”草案旨在加速氫能在本土的生產(chǎn)和應(yīng)用，細(xì)節(jié)和內(nèi)容將于今年底公布。截至目前，德國(guó)政府為BMBF氣候領(lǐng)域研究經(jīng)費(fèi)撥款達(dá)23億歐元，預(yù)計(jì)8%（約1.8億歐元）將投向氫能行業(yè)。
而綠黨議員起草的制氫文件首次明確表達(dá)對(duì)氫能的支持。對(duì)此，德國(guó)經(jīng)濟(jì)事務(wù)和能源部長(zhǎng)阿爾特邁爾表示：“氫技術(shù)在能源轉(zhuǎn)型、氣候保護(hù)和就業(yè)方面存在巨大增長(zhǎng)空間。”德國(guó)聯(lián)邦外貿(mào)與投資署署長(zhǎng)Jurgen Friedrich也強(qiáng)調(diào)，氫能可以成為能源領(lǐng)域最主要的推動(dòng)力之一。
事實(shí)上，隨著核電站全面關(guān)閉且煤電逐步被淘汰，德國(guó)已將氫能視為填補(bǔ)能源缺口的重要選項(xiàng)。德國(guó)總理默克爾曾做出承諾，到2030年將二氧化碳排放量在1990年水平上減少50%。
彭博社匯編數(shù)據(jù)顯示，截至日前，德國(guó)經(jīng)濟(jì)部先后宣布為20個(gè)實(shí)驗(yàn)室提供氫能技術(shù)研發(fā)專項(xiàng)資金。未來(lái)3-4年，20個(gè)實(shí)驗(yàn)室每年將獲得1億歐元，用于研究可商業(yè)化應(yīng)用的氫能新技術(shù)。其中位于長(zhǎng)期依賴煤炭且正進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室，每年還可額外獲得2億歐元補(bǔ)貼。
據(jù)了解，20個(gè)實(shí)驗(yàn)室主要以電轉(zhuǎn)氣（Power-to-Gas）技術(shù)研發(fā)為主，該技術(shù)包括電轉(zhuǎn)氫氣和電轉(zhuǎn)甲烷，德國(guó)當(dāng)前有十幾個(gè)電轉(zhuǎn)氣試點(diǎn)項(xiàng)目正在運(yùn)行，德國(guó)能源署（DENA）還為此設(shè)立了專門的試點(diǎn)項(xiàng)目信息追蹤平臺(tái)。DENA指出，政府看好的一個(gè)示范項(xiàng)目是位于下薩克森州（Lower Saxony）由本土3家輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合開(kāi)展的裝機(jī)100兆瓦的電轉(zhuǎn)氣工廠試點(diǎn)，預(yù)計(jì)將于2022年上線，旨在收集和重新分配來(lái)自北海的海上風(fēng)電，并最終將其轉(zhuǎn)化為氫氣。
德國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商協(xié)會(huì)指出，有研究稱到2030年，德國(guó)將實(shí)現(xiàn)高達(dá)7.5吉瓦的電轉(zhuǎn)氣裝機(jī)量，但考慮到氫能技術(shù)的研發(fā)局限性和高成本障礙，這一分析似乎過(guò)于樂(lè)觀。如果實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，德國(guó)政府對(duì)氫能技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)援助還要繼續(xù)加大。
醞釀大幅提高輸氣管道摻氫率
政府層面釋放出了“壯大氫能”的信號(hào)，商界自然開(kāi)始加速“跑馬圈地”。西門子7月宣布在德國(guó)東部投建一座氫氣實(shí)驗(yàn)室，旨在將長(zhǎng)期依賴褐煤開(kāi)采的東部地區(qū)打造成國(guó)家清潔技術(shù)創(chuàng)新中心。德國(guó)公用事業(yè)公司和天然氣管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商則紛紛呼吁政府更改當(dāng)前“輸氣規(guī)則”，以擴(kuò)大天然氣管道的摻氫率，進(jìn)一步提高天然氣轉(zhuǎn)化氫氣的規(guī)模。
有分析師指出，將天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣不產(chǎn)生碳，且可以利用德國(guó)現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)，將氫氣輸送給工業(yè)和家庭供暖。
德國(guó)天然氣網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商協(xié)會(huì)（FNB Gas）指出，鑒于德國(guó)的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施較為完善，氫氣適合在德發(fā)展，并敦促政府逐年遞增天然氣管網(wǎng)納入氫氣、甲烷等脫碳?xì)怏w的比例，如從2021年的1%升至2030年的10%。
FNB Gas董事總經(jīng)理Inga Posch表示：“氫氣已成為德國(guó)能源轉(zhuǎn)型最熱門的話題之一，私營(yíng)領(lǐng)域興趣非常大，且專注于更經(jīng)濟(jì)的電氣化形式?！彼A(yù)計(jì)，到2030年，德國(guó)的天然氣和脫碳?xì)怏w的整體消耗規(guī)模將在2017年的水平上增長(zhǎng)7%，其中氫氣在運(yùn)輸和工業(yè)部門的需求將增長(zhǎng)37%。
國(guó)際文傳電訊社稱，德國(guó)公用事業(yè)公司意昂（E.on）日前正式啟動(dòng)了“將更高比例氫氣混合物納入天然氣管網(wǎng)”的測(cè)試項(xiàng)目，計(jì)劃將天然氣管網(wǎng)的摻氫率提至20%，這在德國(guó)天然氣輸配領(lǐng)域尚屬首次，也是繼意大利國(guó)家天然氣公司（Snam）于4月將5%氫氣和天然氣混合物納入意大利天然氣管網(wǎng)并成功完成輸送之后，歐洲地區(qū)實(shí)施的摻氫率最高的項(xiàng)目。
意昂將與德國(guó)燃?xì)夂退I(yè)協(xié)會(huì)（DVGW）共同開(kāi)展這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，以此證明將更高濃度的氫氣混合到天然氣管網(wǎng)中是可行的。意昂已在德國(guó)中部部分城市安裝上百套供暖系統(tǒng)以用于“酸性試驗(yàn)”，其結(jié)果將作為未來(lái)天然氣分配系統(tǒng)中使用氫氣的模型。
“瞄準(zhǔn)第一”挑戰(zhàn)重重
早在去年9月德國(guó)投入運(yùn)營(yíng)全球首輛氫動(dòng)力火車開(kāi)始，該國(guó)就設(shè)定了成為全球氫能領(lǐng)域領(lǐng)軍國(guó)的目標(biāo)，阿爾特邁爾表示：“我們力求成為全球第一個(gè)成熟應(yīng)用氫能技術(shù)的國(guó)家?！?
不過(guò)，德國(guó)要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)仍然面臨重重挑戰(zhàn)。一方面，德國(guó)需要面對(duì)來(lái)自其他國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)，比如早在本世紀(jì)初就繪制了氫能經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖的美國(guó)、已將氫燃料電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車和民用供應(yīng)設(shè)施領(lǐng)域的日本、加速實(shí)施氫氣供電供暖計(jì)劃的英國(guó)和意大利，以及已將氫能寫入《政府工作報(bào)告》且有超過(guò)17個(gè)省份22個(gè)城市及地區(qū)發(fā)布了氫能相關(guān)地方政策的中國(guó)。顯然，這場(chǎng)爭(zhēng)搶未來(lái)氫能制高點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)早已在全球展開(kāi)。
另一方面，成本效益和技術(shù)復(fù)雜性仍是阻礙氫能大規(guī)模商業(yè)化的主因，當(dāng)前的生產(chǎn)方法昂貴，且仍要面臨氫氣易揮發(fā)易燃等危險(xiǎn)特性?！稓W洲動(dòng)態(tài)》指出，德國(guó)政府雖然承諾為實(shí)驗(yàn)室和氫能試點(diǎn)項(xiàng)目提供更多財(cái)政支持，但如果無(wú)法從根本上突破成本和技術(shù)困局，很難實(shí)現(xiàn)以足夠低的成本完成脫碳轉(zhuǎn)型，更不可能在激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
歐洲大型能源融資機(jī)構(gòu)德國(guó)復(fù)興信貸銀行全球可再生能源、電力和水資源負(fù)責(zé)人Thomas Brehler坦言，就氫能行業(yè)而言，當(dāng)前商業(yè)項(xiàng)目進(jìn)展依然緩慢，為大型項(xiàng)目提供融資擔(dān)保依然遙遠(yuǎn)。
“如果氫能技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，將極大解決德國(guó)最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一，即在陰天且無(wú)風(fēng)的情況下仍能保持穩(wěn)定的能源供應(yīng)?！钡聡?guó)氫能和燃料電池協(xié)會(huì)（German Hydrogen and Fuel Cell Association）發(fā)言人Ulrich Schmidtchen表示，“我們始終堅(jiān)信，氫能是德國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的最大保障也是德國(guó)的能源未來(lái)?！?
