全面发展氢能面临的挑战与机遇
长期来看,发展氢能的多方面好处是非常值得关注的,它为能源转型提供了一条可行的实现路径。在过去三年,氢能发展明显增速,各个行业的商业化应用也越来越多。氢能价值产业链的各个环节都在致力于提高技术相关的价格成本竞争力和产品性能(如图7所示)。
然而,当氢能在能源转型过程中充分发挥所有优势之前,还需要克服很多的障碍。这些障碍包括:对其在能源转型的重要作用认识不足,缺乏减轻和分担初始大规模投资长期风险的机制,缺乏对利益相关方行动的协调统一,对正处于发展阶段的技术缺乏公平的经济性待遇,可带动规模经济的相关技术标准有限。多数氢能相关的投资需要10~20年的长期投资。尤其是在发展早期,在消费需求增长之前,就需要相应的基础设施投资。目前缺乏明确且有约束力的碳
减排目标和刺激
政策,这削减了潜在投资者承担长期风险的意愿和决心。日本已经开辟了降低这些风险的道路。政府和工业企业共同制定了长期的“氢能社会”发展路线图。氢能在
交通运输领域的应用需要跨行业的协调努力,以解决基础设施部署(加氢站)和氢能需求(燃料电池车)之间不匹配的
问题。德国的氢气交通运输行业在这方面就做了大量努力。该行业联盟计划与德国政府一起投资3.5亿欧元, 在2023年前建立400座燃料电池车加氢站。另一个例子是加利福尼亚州燃料电池合作伙伴关系,它是由汽车制造商、能源公司、燃料电池技术公司和政府机构共同建立的合作关系,致力于在加利福尼亚州实现燃料电池车和氢能的商业化应用。虽然已经取得了这样一些成绩,但为了全面推广氢能的应用还需要在全世界范围内采取类似的协调举措。很多新兴技术经常从一些优惠经济政策和政府指导意见中受益,如可再生能源上网电价和可再生能源义务许可证(ROCs),还有欧盟成员国的可再生能源发展目标。然而,相关
法规并没有体现发展氢能的好处。例如,德国的法规对氢储能中电能的输入和输出征收双重税,导致发电企业没有太大积极性去发展氢储能以利用丢弃的电量。燃料电池和制氢系统的成本竞争力及性能水平近年来有所提升(例如,燃料电池的成本下降超过50%),但由于建立的行业标准仍然有限,燃料电池性能的提升并未充分发挥其潜力。推进能源转型需要针对燃料电池和氢能体系建立统一的地区和行业标准,以便在研发、应用(RD&D)和制造等方面实现规模经济。氢能理事会成员单位计划将投资从研发和应用向商业化转移(如图8所示)。