随着全球碳中和进程加速,氢能正成为各国能源转型的重要抓手。国际能源署(IEA)最新发布的《世界能源投资报告》显示,自2019年以来,全球氢能相关融资持续增长,预计到2030年,累计投资规模将达到6000亿美元。
氢能因热值高、燃烧过程不直接产生温室气体,被视为钢铁、水泥、化工、重型交通等难减排领域的重要解决方案。目前,全球氢能产业正处于加速布局阶段,但不同制氢路径在减碳效果和经济性上的争议仍然存在。
蓝氢项目快速推进
从当前布局看,蓝氢成为各国优先发展的选择。英国石油公司、美国空气产品公司、埃克森美孚等能源企业相继宣布建设大型蓝氢项目;澳大利亚、俄罗斯、阿联酋等传统能源出口国,也在推动以天然气为原料、配套碳捕集与封存(CCS)的蓝氢产业。
业内认为,蓝氢相较绿氢成本更低、技术成熟度更高,具备一定的过渡优势,因此在短期内更易实现规模化落地。
研究指出蓝氢减排效果有限
不过,学界对蓝氢的气候效益提出了不同声音。多项研究显示,在全生命周期范围内,蓝氢的温室气体排放仅比传统灰氢低约10%。天然气开采和运输过程中不可避免的甲烷泄漏,显著削弱了蓝氢的减排效果。
研究人员指出,在20年时间尺度内,甲烷的温室效应远高于二氧化碳。如果甲烷排放控制不到位,蓝氢的碳足迹甚至可能高于直接使用天然气或煤炭。
此外,碳捕集与封存技术能否在商业规模上实现长期、安全、稳定运行,仍缺乏足够实践验证。
中国明确以绿氢为发展方向
在此背景下,中国近期发布的氢能中长期规划明确提出,以绿氢作为重点发展方向,服务“双碳”战略目标。相关研究人员表示,我国发展氢能的核心目标在于“能源是否真正绿色”,而非单纯解决能源供应问题。
目前,绿氢主要依赖风电、光伏等可再生能源电解水制取,全球占比仅为3%—4%。受制于效率和成本,绿氢尚未实现大规模商业化。
为突破制约,科研机构正探索多种新路径,包括生物制氢、光催化、电催化以及利用污水、废塑料等废弃物制氢。这些技术在实验室和示范项目中取得进展,但距离大规模工业应用仍有距离。
运输环节成新挑战
除制氢外,氢能的运输环节同样面临挑战。目前我国主要采用高压长管拖车运输,运量小、能耗高,单位能量运输的碳排放明显高于液化天然气。
液氢运输虽然效率更高,但液化过程耗电量大。在电力结构仍以化石能源为主的情况下,其减碳效果存在争议。管道运输被认为是长期最优方案,但建设成本高、技术要求复杂,短期内难以大规模铺开。
产业信心逐步增强
尽管面临成本、技术和政策等多重挑战,业内普遍认为,氢能在部分难以电气化的行业中仍不可替代。随着国家规划发布、地方政策和财政支持逐步落地,氢能项目正从早期概念阶段加快走向实质建设。
受访企业表示,未来氢能发展的关键在于降低全生命周期碳排放,提高制备、运输和应用各环节的整体效率,并通过法规完善和技术进步,推动产业健康发展。
业内人士认为,氢能并非“速成型”能源方案,而是一项需要长期投入和持续优化的系统工程,其在全球能源转型中的角色仍有待时间检验。
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