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澳大利亚发布国家氢能发展路线图
原文题名National Hydrogen Roadmap: Pathways to an Economically Sustainable Hydrogen Industry in Australia
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)
译者刘燕飞
发表日期2018-08-23
原文网址https://www.csiro.au/en/Do-business/Futures/Reports/Hydrogen-Roadmap
正文

氢气是一种用途广泛的能源和原料,如果使用低排放能源生产氢能,将实现能源和工业部门的深度脱碳。2018年8月23日,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)发布题为《国家氢能路线图:澳大利亚通往经济可持续氢能产业的途径》(National Hydrogen Roadmap: Pathways to an Economically Sustainable Hydrogen Industry in Australia)的报告,明确了开发氢能和实现其经济优势最大化的投资与行动计划,为澳大利亚氢能产业的发展提供了蓝图。该路线图指出,一个经济可持续发展的氢能产业将会出现。

1 澳大利亚发展氢能产业的背景

在全球范围内,氢能产业受到一系列成熟技术的支撑,相关市场即将达到“临界点”。虽然近几十年来全球发展氢能产业的兴趣水平在波动,但是目前有许多趋势和活动引起了对氢能的重新关注,包括欧洲和亚洲各国的政策承诺,以及跨国技术制造商和能源公司的投资增长。氢能技术正在走向成熟,目前正由技术开发阶段转向市场激活(Market Activation)阶段。

澳大利亚拥有建立经济可持续的氢能产业的资源和技术,这有助于实现其排放目标并解决能源安全相关问题。2016年,澳大利亚通过了《巴黎协定》,承诺到2030年将温室气体排放量降低到2005年水平的26%~28%。在帮助澳大利亚实现脱碳目标方面,存在一些利于氢能广泛使用的趋势和特征:

(1)天然气供应。与海外市场相比,目前澳大利亚的天然气价格仍然较高(8~10澳元/GJ),尤其是在澳大利亚东海岸地区,未来的成本轨迹存在不确定性。氢气可以取代天然气作为低排放热源,也可以成为一些工业过程中具有成本竞争力的低排放原料。

(2)变化的电力部门。氢气能够通过克服能源的间歇性挑战,帮助电网向更高比例的波动性可再生电力(Variable Renewable Electricity,VRE)过渡。氢气还为优化电力、燃气和运输部门之间的可再生能源利用提供了机会。

(3)液体燃料安全。长期以来,澳大利亚一直依赖进口液体燃料,目前尚未达到国内燃料储备目标。通过使液体燃料供应本地化或者取代其在固定设施和运输设备中的使用,氢气将在保护澳大利亚免受供应冲击方面发挥关键作用。

(4)技术熟练的劳动力。澳大利亚拥有技术熟练的劳动力,在能源部门以及高价值或先进制造生产过程方面拥有深厚的专业知识。在氢能价值链中强烈需要这些技能,这意味着将劳动力转变为市场发展的机会。

在出口市场方面,澳大利亚具有通过出口其自然资源创造经济机会的丰富历史,但其中一些市场(例如铀)由于国外能源结构的变化而遭受了经济衰退。如果全球趋势继续转向低碳经济,动力煤等能源可能在未来面临风险。相比之下,预计全球氢能市场在2022年将达到1550亿美元。澳大利亚广泛的自然资源,即太阳能、风能、化石燃料和可用土地,有利于建立氢能出口供应链。

2 澳大利亚氢能产业的发展障碍

虽然氢能带来的收益非常明显,但目前激活澳大利亚氢能产业市场的障碍包括:缺乏支持性基础设施(如运输用氢气补充站),以及某些设施供应氢气的成本。通过氢能产业关键优先事项的实施,2020—2030年澳大利亚氢能产业的规模如图1所示。该图根据氢气达到与替代技术相同成本竞争力的时间,表明了未来氢气供应成本的降低以及目标市场的进展,还确定了基础设施方面(即高于氢气成本曲线)和/或氢气供应成本方面(即低于氢气成本曲线)的市场障碍。

                                                                                         图1 澳大利亚氢能产业目标设施的竞争性

3 澳大利亚氢能产业发展的优先事项

澳大利亚氢能产业市场激活的障碍可以通过在公共和私人部门氢能产业价值链上的一系列战略性投资得以克服。表1从基础设施、氢气生产、储存和运输以及应用等方面总结了发展氢能产业价值链各个元素的优先事项。

                                                                                   表1 澳大利亚氢能产业发展的优先事项

价值链元素

商业

政策/监管

研发(R&D

社会

通用

①在供应链中实施垂直整合,以优化技术选择和使用;②实施合资企业,以便分配风险和协调资源;③为低排放项目提供低成本融资。

①实施有针对性的政策以刺激氢需求;②根据最佳实践的全球标准制定氢能专门法规,在各州和地区统一;③建立政府间氢能管理机构。

①继续开展成熟技术的示范项目;②建立由研究人员、行业和政府组成的集中式研发和示范机构(例如“氢能卓越中心”),以合理协调用于研发和示范的资金;③实施对当地制造业的激励政策。

制定参与计划并开展示范项目,确保社区了解氢能使用的各个方面。

供应

生产

①生产工厂的定位是接受多种形式的氢气包销;②确保低廉的低排放电力。

①制定“原产地保证”方案;②政府应确保二氧化碳封存的长期储存责任;③允许对电解装置的电网固定输出服务进行补偿。

①继续研发和示范,以提高工厂效率和资产寿命;②继续开发不太成熟的技术,如高温电解和甲烷裂解。

确保利益相关者参与碳捕集与封存(CCS)的技术可行性和安全性。

氢气的储存和运输

将氢能发电厂修建在便于就近利用氢气的位置。

审查天然气管道法规,重视将气态氢考虑在内。

①发展液化材料的能力;②继续研发100%适用于氢气的管道材料和压力;③开发更高效的压缩技术和地下存储技术。

制定氢气管道地役权的沟通计划。

应用

氢燃料运输

建立燃料补给站合资企业,进行战略性的站点铺设。

实施车辆排放标准和燃料电池电动汽车(FCEV)的具体激励措施。

通过“返回基地”式车辆或具有已知驾驶模式的车辆示范燃料补给站的可行性。

①提高FCEV作为电动汽车的认可度;②在燃料补给站持续进行安全演示。

工业原料

在工厂设施上安装新的清洁氢能入口。

实施使用清洁氢能作为工业原料的激励计划。

 

提高对商品所含排放的意识,以帮助消费者选择。

出口(按照生产、储存和运输)

①实施政府间出口协议,给予行业信心;②建立“照付不议”(take-or-pay)出口税;③对专用可再生能源进行土地评估评估;④投资国内劳动力;⑤谈判氢能出口的优惠关税。

①实施将未利用土地用于专用可再生能源的法规;②与国际海事组织(IMO)等机构合作,确保合理的氢运输监管框架。

按照氢气的生产、储存和运输。

继续推广氢气作为低排放出口商品。

电网固定输出和偏远地区电力系统(RAPS

RAPS进行远程社区评估。

实施激励措施,推动偏远矿区和社区使用氢气。

①继续研发和示范燃料电池,以提高资本成本和资产寿命;②在矿区和偏远社区的RAPS中示范氢气。

制定有关在偏远社区使用氢气系统的参与计划。

①向100%氢能工作的劳动力和设备装配工投资;②与非澳大利亚政府协调,为跨国电力制造商提供更多确定性。

①明确前期增加氢能并随后替换天然气的政策方向;②为制造和使用标准化、易转换的设备制定法律。

①继续研发100%氢气设备;②继续进行氢气天然气富集试验;③在指定城镇进行100%氢气的可行性研究;④开展指定城镇的试点项目。

进行富氢天然气示范,让消费者熟悉燃烧氢气。

合成燃料

 

①规定当地和低排放燃料供应目标;②在航空业和航运业实施合成燃料使用的激励措施。

投资动力燃料技术。

 

 

文献类型快报文章
条目标识符http://gcip.llas.ac.cn/handle/2XKMVOVA/67616
推荐引用方式
GB/T 7714
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO). 澳大利亚发布国家氢能发展路线图. 2018.
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