IRENA：工业用途应作为氢能最优先终端应用之一

随着各国竞相发布净零排放目标，由于绿氢能够推动化工和炼钢等难以脱碳的行业脱碳，预计未来的需求量将很高。然而，目前的绿氢市场正处于婴儿阶段，需要很多工作的推进，尤其是从政策制定者的角度，最大限度地发挥绿氢在工业部门和终端部门脱碳方面的影响。

为了推动具体的政策框架，以扩大工业中绿氢的应用并建立一个可靠的市场，国际可再生能源署（IRENA）近日发布《工业绿氢政策制定指南（Green hydrogen for industry: Aguide to policy making）》（简称《报告》）。“我们为什么要关注工业领域？”IRENA专家Emanuele Bianco表示，目前，工业部门已经是氢的主要消费领域，但亟需从基于化石燃料的氢转变为基于可再生能源的氢，这需要相关政策的支持。

 

绿氢与难以脱碳的行业

《报告》指出，钢铁和化工等能源密集型的基础材料行业，在温室气体（GHG）排放中占有很高的比例。2017年，仅钢铁和化工行业的温室气体排放量，就分别在总计369亿吨的全球与能源、工业相关的温室气体排放量中，占比达到8%和5%。

国际可再生能源署认为，在全球财富和城市人口的增加，以及相关基础设施的发展的驱动下，全世界对材料的需求正持续增长，在此情形下，这些能源密集型行业的排放量将稳步增加。为扭转这一趋势，使工业排放轨迹与缓解气候危机的目标保持一致，是一项紧迫而具有挑战性的任务。

《报告》强调，材料工业是我们社会不可分割的一部分，与之相关的政策和制度往往旨在保持这些行业在全球市场中的竞争力，其结果是，这些行业变得高效，但其生产系统依赖化石燃料，导致相关碳排放难以降低。例如，在钢铁行业，2019年消耗的21EJ能量中，有40%来自煤炭，33%来自化石气体，20%来自电力。此外，在经济和基础设施需求增长的驱动下，基础材料的需求预计将继续增加。

“当前，将钢铁和化工列为‘难以脱碳’的行业，已经变得十分常见。这是因为它们的生产和使用过程面临很多减排的挑战。”《报告》显示，随着生产成本的逐渐降低，绿氢正在成为一些难以脱碳的工业领域共同的“脱碳解决方案”。不过，从化石燃料过渡是一个渐进的过程，在这一过程需要众多政策和措施的支持。

 

绿氢政策制定中的优先事项设定

国际可再生能源署认为，政策制定者在支持能源转型时，可以使用解决方案，其中包括绿氢、电气化、提高能源效率、提高材料效率、循环经济和碳捕获等。这些解决方案并不是相互竞争的关系，相反，当积极的政策制定到位时，它们可以相互补充。不过，政策制定者需要确定优先事项，并仔细评估这些解决方案的适用范围。当制定支持政策时，需要考虑与其他终端应用中的脱碳方案相比，绿氢的相对成本和优势，特别是要考虑到竞争技术的不断发展。

“从技术上讲，氢可以用于许多不同的领域，然而，尽管氢具有巨大的潜力，但必须考虑它的生产、运输和转化都需要能源，也需要大量投资。”《报告》强调，氢的广泛使用存在不符合“脱碳世界”的要求的可能，在这些要求中，能源的消费和产能部署将必须仔细管理。尤其是，绿氢的生产需要可再生能源，而这些可再生能源也可以用于其他用能终端，这就要求在政策制定中确定“优先事项”。

根据《报告》，绿氢战略的“优先权设定”，取决于对不同因素的评估，其中一些因素在全球不同国家中是相似的，包括脱碳解决方案的技术成熟度和氢气需求的潜在规模。如上图所示，两个因素叠加下，氢的工业用途应作为最优先的终端应用之一，因为在可预见的未来，该领域替代氢的方案仍然缺乏，同时，工业用氢的需求足够大，可以通过规模化使向绿氢应用的转变更具成本效益。

 

如何参考能源电力行业的经验

《报告》指出，工业部门能源转型的政策制定，可以参考电力部门已经积累的经验。迄今为止，能源、电力领域的诸多政策，已经成功地使曾经的小众技术成为投资者的默认选择。与此同时，还应该考虑这些部门的不同属性。

国际可再生能源署认为，电力行业的能源转型是由参与电力行业的新兴力量通过太阳能光伏（PV）和风能等新技术推动的。同时，电力的生产和消费主要是在一个国家内部，其进出口受到“互联”的限制，需要依靠长期合同，且电力只与邻国贸易。此外，在电力系统中，产量有限的较小参与者，甚至自发自用者的参与是可能的。

而在工业部门，预期的“变革”将由现有的参与者推动，目前依赖化石燃料的设施正在转向可再生能源。虽然可能存在脱碳的新的参与者，但不太可能取代现有的参与者。同时，钢铁和化工产品可以广泛跨境、远距离交易，使这些行业面临全球竞争。最后，工业应用规模较大，不具备发电厂的“模块化”性质。

基于上述判断，《报告》建议，政策制定者可以制定新的政策，支持难以脱碳的部门的绿氢应用和能源转型，并通过仔细评估可再生能源部门的经验，同时考虑工业部门的独特性，来推动这一进程。