或许经典美国电影《梦幻之地》Field of Dreams (1989) 中的一句台词最能精准概括氢气生产与基础设施建设的方法:"若你将它建造,它们自会前来。"

ClearPath 首席执行官杰里米·哈雷尔近日撰文谈实现美国氢能梦的必要性,以及如何实现。

美国有"梦",但在氢气基础设施建设方面远远落后于全球主要竞争对手

显然,增加美国的制造业与能源生产既是一项良好的经济政策,也是有力的气候政策,毕竟美国的环境标准乃是世界上最为严格的标准之一。与当下所使用的燃料不同,氢气在燃烧或作为原料时不会产生碳,且能应用于钢铁、水泥和化学品等工业领域。美国具备生产更多氢气的潜力,所缺的只是有效的政策。

清洁能源项目开发商以及那些致力于降低全球排放的人士已然将氢能作为解决难题的关键一环。耗资80亿美元的能源部氢能中心有望让这些项目顺利启动,然而部署时间却极为紧迫。

对于那些参加了9月份纽约气候周和联合国大会的人来说,大部分"热点"都聚焦于氢能生产,无论是源自天然气还是零碳资源,如可再生能源或核能。生产环节是能源转型的重要组成部分,但倘若没有支持氢能及其独特性能的基础设施,我们便无法实现私营部门或政府设定的气候目标。

除了正在推进的能源部区域清洁氢能中心之外,中游配送与储存,如管道和盐穴储存,对于任何新氢系统的有效性都至关重要。当前,美国仅有大约1600英里的专用氢管道投入使用。为构建一个富有弹性且高效的系统,美国需要为氢能建设更多的中游基础设施,尤其是管道和储存设施。

到2030年,清洁氢气生产规模有望扩大至每年约1000万公吨——大致相当于1000万加仑汽油,较目前水平增长超过900%——以满足国内需求。诚然,估算氢气需求并非易事。若公司不确定是否有供应或交付氢气的途径,他们便不太可能投资氢气以支持自身运营。

正如电影中的那句台词,"如果你建造它,它们就会来。"

其他国家已然认识到这一点。目前,美国在氢气基础设施建设方面远远落后于全球竞争对手。在中东,沙特、阿联酋多个国家都制定了氢能发展国家战略,阿曼计划建造约620英里的氢气管道。在欧盟,预计在未来几年,北欧和德国等国都将逐步执行宏伟的输氢管道建设计划。

可以看到,整个行业与政府之间的全面协调在欧洲发挥了巨大作用。欧洲氢能骨干计划汇聚了30多家能源基础设施运营商,旨在建立覆盖整个欧洲的互联氢能基础设施系统。目前,该计划预计将在2030年前建造近20000英里的管道,未来10年将有40个项目投入使用。

例如,德国计划斥资217亿美元开发自己的6000英里氢气网络,荷兰也已开始建设自己的项目。H2Med 项目被列为欧盟共同利益项目之一,一旦完成,将有能力运输高达欧洲氢气消耗目标的10%(约200万吨绿色氢气)。

美国可以借鉴他国经验,建设氢能全产业链

美国可以借鉴欧洲的规划和早期成功经验。行业有组织地响应,加上明确的联邦政策,或许能够吸引该领域急需的投资。例如,在美国,目前尚无关于州际氢气管道选址的联邦法规。既定法规能够为运营商和投资者创造确定性。

供应链中游部分的发展,包括氢气的收集、加工、运输和储存,必须纳入氢气的总成本计算,以使成本更为切合实际。当下,氢气在成本上尚无法与排放量更高的燃料竞争。虽然美国能源部已经勾勒出其"登月计划"——到2030年将氢气成本降至每公斤1美元——但降低成本的关键杠杆在于通过氢气基础设施创造规模经济。

上线的生产和中游产能越多,氢气的成本便会下降得越多。

目前的举措,如氢气生产税收抵免 (45V),有可能弥补这一差距。但这还远远不够——尤其是如果美国财政部没有得到正确的指导,允许生产商拥有更多的灵活性。美国能源部预计,到2030年,发展清洁氢气市场所需的投资中有50%将需要分配给中游和终端使用基础设施。一些项目如今优先考虑中游,比如美国能源部的 HyBlend 计划,旨在利用美国现有的天然气管道输送氢气。然而,美国能源部可以与其他机构合作,进一步推动该行业的发展——例如,制定氢气与天然气管道混合的标准,这或许会加速其推广应用。

氢动力众多场景将在未来十年内逐一实现,行业、政策制定者以及所有对清洁未来怀有憧憬的人都必须准备好实施政策解决方案,以满足这一需求。全球氢能资源和技术优势国家已经开始拥抱氢能的愿景,与行业协调合作、投资基础设施并制定合理的政策。

美国必须将梦想变为现实,否则就有被甩在后面的风险。

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