德國多年來一直忽視氫能，但隨著“棄核棄煤”戰(zhàn)略逐漸鋪開，清潔且前景廣闊的氫能終于得到眷顧，成為德國“去碳”道路上的關鍵角色。德國政商界均認為，加速實現(xiàn)氫能商業(yè)化是打造更清潔、可持續(xù)能源結構的“捷徑”，同時可以保證清潔且可靠的能源供應，并助力德國最終成為全球氫能領軍國。
實驗室獲氫能研發(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，德國政府正在不遺余力推動氫能發(fā)展。
德國《商報》報道稱，德國聯(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)和應用，細節(jié)和內(nèi)容將于今年底公布。截至目前，德國政府為BMBF氣候領域研究經(jīng)費撥款達23億歐元，預計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對氫能的支持。對此，德國經(jīng)濟事務和能源部長阿爾特邁爾表示：“氫技術在能源轉型、氣候保護和就業(yè)方面存在巨大增長空間。”德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署署長Jurgen Friedrich也強調(diào)，氫能可以成為能源領域最主要的推動力之一。
事實上，隨著核電站全面關閉且煤電逐步被淘汰，德國已將氫能視為填補能源缺口的重要選項。德國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，德國經(jīng)濟部先后宣布為20個實驗室提供氫能技術研發(fā)專項資金。未來3-4年，20個實驗室每年將獲得1億歐元，用于研究可商業(yè)化應用的氫能新技術。其中位于長期依賴煤炭且正進行結構轉型地區(qū)的實驗室，每年還可額外獲得2億歐元補貼。
據(jù)了解，20個實驗室主要以電轉氣（Power-to-Gas）技術研發(fā)為主，該技術包括電轉氫氣和電轉甲烷，德國當前有十幾個電轉氣試點項目正在運行，德國能源署（DENA）還為此設立了專門的試點項目信息追蹤平臺。DENA指出，政府看好的一個示范項目是位于下薩克森州（Lower Saxony）由本土3家輸電系統(tǒng)運營商聯(lián)合開展的裝機100兆瓦的電轉氣工廠試點，預計將于2022年上線，旨在收集和重新分配來自北海的海上風電，并最終將其轉化為氫氣。
德國電網(wǎng)運營商協(xié)會指出，有研究稱到2030年，德國將實現(xiàn)高達7.5吉瓦的電轉氣裝機量，但考慮到氫能技術的研發(fā)局限性和高成本障礙，這一分析似乎過于樂觀。如果實現(xiàn)這一目標，德國政府對氫能技術研發(fā)領域的經(jīng)濟援助還要繼續(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，商界自然開始加速“跑馬圈地”。西門子7月宣布在德國東部投建一座氫氣實驗室，旨在將長期依賴褐煤開采的東部地區(qū)打造成國家清潔技術創(chuàng)新中心。德國公用事業(yè)公司和天然氣管網(wǎng)運營商則紛紛呼吁政府更改當前“輸氣規(guī)則”，以擴大天然氣管道的摻氫率，進一步提高天然氣轉化氫氣的規(guī)模。
有分析師指出，將天然氣轉化為氫氣不產(chǎn)生碳，且可以利用德國現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)，將氫氣輸送給工業(yè)和家庭供暖。
德國天然氣網(wǎng)絡運營商協(xié)會（FNB Gas）指出，鑒于德國的天然氣基礎設施較為完善，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、甲烷等脫碳氣體的比例，如從2021年的1%升至2030年的10%。
FNB Gas董事總經(jīng)理Inga Posch表示：“氫氣已成為德國能源轉型最熱門的話題之一，私營領域興趣非常大，且專注于更經(jīng)濟的電氣化形式?！彼A計，到2030年，德國的天然氣和脫碳氣體的整體消耗規(guī)模將在2017年的水平上增長7%，其中氫氣在運輸和工業(yè)部門的需求將增長37%。
國際文傳電訊社稱，德國公用事業(yè)公司意昂（E.on）日前正式啟動了“將更高比例氫氣混合物納入天然氣管網(wǎng)”的測試項目，計劃將天然氣管網(wǎng)的摻氫率提至20%，這在德國天然氣輸配領域尚屬首次，也是繼意大利國家天然氣公司（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)實施的摻氫率最高的項目。
意昂將與德國燃氣和水工業(yè)協(xié)會（DVGW）共同開展這個測試項目，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。意昂已在德國中部部分城市安裝上百套供暖系統(tǒng)以用于“酸性試驗”，其結果將作為未來天然氣分配系統(tǒng)中使用氫氣的模型。
“瞄準第一”挑戰(zhàn)重重
早在去年9月德國投入運營全球首輛氫動力火車開始，該國就設定了成為全球氫能領域領軍國的目標，阿爾特邁爾表示：“我們力求成為全球第一個成熟應用氫能技術的國家。”
不過，德國要實現(xiàn)這一目標仍然面臨重重挑戰(zhàn)。一方面，德國需要面對來自其他國家的競爭，比如早在本世紀初就繪制了氫能經(jīng)濟藍圖的美國、已將氫燃料電池應用于電動汽車和民用供應設施領域的日本、加速實施氫氣供電供暖計劃的英國和意大利，以及已將氫能寫入《政府工作報告》且有超過17個省份22個城市及地區(qū)發(fā)布了氫能相關地方政策的中國。顯然，這場爭搶未來氫能制高點的競爭早已在全球展開。
另一方面，成本效益和技術復雜性仍是阻礙氫能大規(guī)模商業(yè)化的主因，當前的生產(chǎn)方法昂貴，且仍要面臨氫氣易揮發(fā)易燃等危險特性?！稓W洲動態(tài)》指出，德國政府雖然承諾為實驗室和氫能試點項目提供更多財政支持，但如果無法從根本上突破成本和技術困局，很難實現(xiàn)以足夠低的成本完成脫碳轉型，更不可能在激烈競爭中脫穎而出。
歐洲大型能源融資機構德國復興信貸銀行全球可再生能源、電力和水資源負責人Thomas Brehler坦言，就氫能行業(yè)而言，當前商業(yè)項目進展依然緩慢，為大型項目提供融資擔保依然遙遠。
“如果氫能技術實現(xiàn)商業(yè)化，將極大解決德國最嚴峻的挑戰(zhàn)之一，即在陰天且無風的情況下仍能保持穩(wěn)定的能源供應。”德國氫能和燃料電池協(xié)會（German Hydrogen and Fuel Cell Association）發(fā)言人Ulrich Schmidtchen表示，“我們始終堅信，氫能是德國實現(xiàn)綠色經(jīng)濟轉型的最大保障也是德國的能源未來。”
