氢能可以通过多种来源生产，包括天然气 · 电力技术
COP29 的与会者应该注意力更多放到氢气上，即使会上争议不断。今年的年度峰会以主席国通过的《氢能宣言》结束，呼吁增加氢气产量并在工业规模上使用，并通过创造需求、标准和认证、融资、能力建设和研发提供支持。
就像 COP 会议经常出现的情况一样，闭幕的友好氛围被争议和指责的举动所破坏，但《宣言》是代表们同意的少数承诺和具有约束力的协议之一。尽管如此，与会者仍然敏锐地意识到他们面临的许多挑战，宣言本身也得出结论，迄今为止在氢能的行动“仍然不足”。
氢气替代天然气争议不断
氢气部署困难的一个典型例子是德国的 Kraftwerksstrategie（KWS），它在 2 月首次曝光时引起了整个欧洲的轰动。该计划由联邦经济和气候行动部低调宣布，包括建设 10GW 的氢气燃气发电厂，并在 2035 年至 2040 年期间将天然气 100% 替换为氢气。
批评者一再质疑天然气向氢气转变的可行性。能源经济与金融分析研究所 (IEEFA) 电力行业分析师乔纳森·布鲁格尔 (Jonathan Bruegel)表示，德国是欧洲第二大天然气发电国，2023 年发电量将达到 70 太瓦时，自该国 2011 年宣布弃核计划以来，该国就开始依赖化石燃料。
他说，尽管可再生能源在过去十年中大幅增长，目前供应了德国约一半的发电量，但至少在未来十年内，天然气仍可能是可调度发电和电网平衡的来源。
鉴于德国的计划令人侧目，而 COP29 的承诺仍不明确，氢气是否是能源转型的现实选择？
氢能面临的财务障碍
Future Power Technology 母公司 GlobalData 的高级能源转型分析师 Francesca Gregory 解释说，德国的计划包括 11 个使用氢气作为辅助燃料的项目（目前正在开发中）和一个处于许可阶段的纯氢气项目，所有这些项目都将在本世纪末上线。在全球范围内，氢气用于发电（无论是改造后的还是新建的）仍然有限，大约只有 30 个项目在运营。
“这些项目几乎都是共燃的例子，氢气被用作辅助燃料而不是独立燃料。”Gregory 表示，根据 GlobalData 的发电厂数据库，未来情况也许将有积极变化，还有 65 个项目正在开发中。
然而，这些数字在一定程度上掩盖了氢气面临的困难，尤其是所需的资本支出 (capex)。例如，将开式或联合循环燃气轮机改造为氢气就绪状态在财务上意义重大。“为了使投资盈利，由于未来天然气工厂的预期负荷率较低，设备至少需要再运行十年，这将超出 2045 年实现碳中和的计划。”
即使工厂经过改造或新建，融资仍然很困难。Gregory 表示，持续的高水平生产成本导致采购方不愿承诺承购协议，从而造成了供需“先有鸡还是先有蛋”的局面。“缺乏可用于氢气的管道和存储基础设施也使低碳氢气在多大程度上能够成为天然气发电或使用灰色氢气发电的经济高效且随时可用的替代方案变得复杂。”
棕色、灰色、蓝色和绿色都是氢气的类型，按来源分类。绿氢是唯一一种零排放生产的氢气——COP 大会也是寄希望于此。
随着各国政府致力于发展绿色氢能，Gregory 表示，商业规模的低碳氢能生产将加速增长，目前的项目储备量将在 2021 年至 2030 年期间实现每年 56% 的增长。“然而，她警告，“这一储备量严重依赖于可行性阶段的项目，这些项目的完成率通常较低，这增加了预期供应水平的不确定性”。
《氢能宣言》指出了这一担忧，该宣言引用国际可再生能源机构和国际能源署的估计，称零排放和低碳氢能及其衍生物占全球每年生产的氢气不到 100 万吨，其中 9600 万吨来自未减排的化石燃料，每年产生超过 9 亿吨的二氧化碳排放量。
COP29 的雄心可能会因市场力量而进一步偏离目标；欧盟能源监管合作机构 (ACER) 此前曾警告称，由于围绕氢气需求的不确定性和高成本，欧洲的氢气项目面临风险，其首份氢气监测报告于 11 月发布，指出需求低、电解槽容量有限和成本仍然是一个挑战。
基础设施和交通准备不足
除了财务挑战之外，缺乏发达的基础设施也增加了财务挑战。ACER 的报告称，“未来十年计划建设 42,000 公里的氢气管道、众多存储项目和终端，但只有 1% 做出了最终投资决定，因为未来氢气需求的不确定性给项目发起人带来了重大挑战”。
Bruegel 表示：“就物流而言，氢气运输是一个主要挑战。管道运输通常只有从欧盟国家才能通过，而对于大多数进口产品来说，通过船舶运输将是唯一的选择。这种方法成本高昂，技术上也尚未得到证实。”
他引用了 ACER 的说法，进一步解释说，电解槽的可用性有限，今年欧洲的运营容量仅为 216MW。虽然计划在 2030 年达到 70GW，但他表示，不仅大多数项目处于起步阶段，而且制定的目标本身也不够，因为需要 100GW 才能实现欧盟 2030 年 1000 万吨绿色氢气生产目标。
ACER 还指出，需要综合规划和仔细考虑电解槽的位置，以确保电网在不断增长的氢气市场的同时以足够的速度发展。
氢气无疑是整个欧洲新兴的关注领域，西班牙和瑞典正在成为氢气生产的主要参与者，德国政府正在采取措施培育该行业，意大利、英国、荷兰和丹麦等越来越多的国家正在寻求转型至少部分能源供应。
然而，尽管有如此的炒作，但建立一个成熟且有能力的行业仍然参差不齐。
目前，只有一件事是肯定的：没有什么是确定的。项目正在进展，但命运好坏参半；融资仍然难以获得；绿色氢气供应值得怀疑；基础设施进展缓慢。不完善的法规和标准进一步增加了各种障碍。
虽然《氢能宣言》是朝着正确方向迈出的一步，但如果我们从缔约方大会中学到了什么，那就是从言语到行动的转变经常会失败。
Bruegel 最后提醒说，绿色氢气能源密集，生产和运输成本高昂，因此应明智使用。
“IEEFA 遵循‘氢能阶梯’的逻辑，该逻辑建议优先考虑绿色氢气，用于最大程度脱碳影响且没有更好的替代方案的用途，”他说。“特别是，绿氢应该首先用于对现有的灰氢消耗进行替代。”
【信息来源：Power Technology | 作者：Andrew Tunnicliffe】