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德国内阁通过《国家氢能战略》-- 组建国家氢能委员会

经过半年的部际辩论,德国政府终于通过了其国家氢能战略,同时在本国氢能市场建设与欧洲经济复苏计划之间实现了平衡。该战略认为,只有以可再生能源为基础的氢气(绿氢)才可持续,且包含了氢基合成燃料(合成甲烷,煤油,甲醇和氨),这是世界上首个远远超出氢的最终用途的战略之一,并且涵盖了全部动力燃料。


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6月10日,德国内阁通过了《国家氢能战略》。该文件指出,氢能对于德国核心部门(如钢铁和化学工业)以及交通运输部门的脱碳至关重要。未来,氢能技术可以发展成为德国出口的核心业务领域。同时,德国国家氢能委员会宣布成立,25位成员已由内阁任命。


该文件将包含38个行动项目,以平衡气候变化,研究与创新,经济和监管框架以及国际合作等领域。该文件还进一步讨论了《欧洲氢战略》,并有望在德国2020年下半年担任欧盟轮值主席国后通过。


在经济复苏背景下启动国家氢能战略,德国表明其对零碳技术的长期投资是应对危机的必要部分。正如上周经济刺激计划中所宣布的,德国计划投资至少90亿欧元以促进氢的生产和使用,并努力成为绿氢技术领域的全球领导者。其中投资20亿欧元在摩洛哥等合作伙伴国家建立大型的“德国制造”制氢厂。德国将在未来进口大量绿色氢,因为该国根本没有足够的空间来安装制造它所需的大量可再生能源。


该战略的关键一点是承认“从长远来看,仅可再生能源生产的氢(绿氢)是可持续的”,这是未来投资的重点领域。包括最迟在2040年之前在德国部署10 GW的绿氢电解槽,到2030年部署最高5 GW(当前全球市场份额约为20%,相当于增长200倍),包括所需的额外可再生能源发电能力。德国希望将氢的使用重点放在运输,航空和工业(钢铁和化学)上。


氢的潜力和机遇


氢是一种用途广泛的能源载体,既可作为合成燃料的基础,又可作为存储可再生能源的媒介。氢是行业耦合的基本要素,在不能直接利用可再生能源发电的地区,绿氢及P2X为脱碳开辟了新途径。要使氢成为脱碳战略的核心组成部分,整个价值链-技术,生产,存储,基础设施和使用,包括物流和基础设施的重要方面,必须予以考虑。”


 “ 从长远来看,只有以可再生能源为基础的氢气(绿氢)才可持续。”


德国政府的目标是使用绿氢,以支持快速的市场扩张,并建立相应的价值链。但是,与此同时,德国政府假设全球和欧洲氢市场将在未来十年内发展。碳中和的氢也将在市场上交易。由于德国与欧洲能源供应基础设施的紧密结合,碳中和的氢也将发挥作用,也将在过渡的基础上使用。”


氢能既提供了产业政策的增长潜力,也提供了支持德国和欧洲经济应对后疫情时期的机会。因此,国家氢能战略(NWS)的目的还在于开发相关的经济机会。


从今天的角度来看,由于德国境内的可再生能源发电能力有限,因此将不可能在其能源转型中生产足够的氢气,进口势在必行。这就是为什么我们将围绕氢这一主题建立和加强国际合作与伙伴关系的原因。


“目标和抱负”


● 通过建立氢气作为脱碳选择来承担全球减排责任

● 通过快速的国际市场推广来促进成本降低,从而使氢能具有竞争力,这将推动技术进步和规模效应。特别关注的领域是已经接近经济生存能力的区域,在这些区域中避免了更大的路径依赖或无法以任何其他方式脱碳,例如,避免钢铁和化学工业或某些运输领域的过程排放。但是,从长远来看,我们也在寻找部分供暖市场

● 在德国开发氢技术的“本国市场”并为进口铺平道路。“作为迈向氢技术市场的第一步,强大而可持续的国内氢生产和使用-“本国市场”至关重要。强大的国内市场也为在国外使用氢技术创造了重要的信号效应。联邦政府预计,到2030年,氢的需求量约为90至110 TWh。为了满足部分需求,总装机容量达5 GW的发电厂(包括必要的海上和陆上能源发电)将到2030年在德国建成。这相当于绿氢的生产量高达14 TWh,所需的可再生能源发电量高达20 TWh

● 建立氢气作为替代能源载体,以使难以减排的部门脱碳

● 通过将基于化石能源的现有生产转换为可再生能源,使氢作为工业可持续原料,并推动使用氢及其衍生物的排放密集型工业流程的脱碳。由于已经存在并且未来需求强劲增长,德国工业为推动氢市场的发展提供了极好的条件,并成为氢技术的国际先驱

● 通过利用德国现有的天然气基础设施,以及通过扩展专用氢气网络或建立新的氢气网络,增强运输和分配基础设施

● 支持研究和培训合格人员,以便在2030年之前系统地获得针对应用成熟度的工业规模解决方案

● 在与企业,科学和公民进行对话的过程中设计并陪同转型过程

● 增强德国经济并为德国公司确保全球市场机会。“德国现在有机会在氢和PtX技术的开发和出口中的国际竞争中发挥重要作用。”

● 建立国际氢气市场和合作,因为中长期而言德国将不得不进口大量氢气

● 将全球合作视为机遇

● 进一步发展并确保氢气生产,运输,储存和使用的质量基础设施,并鉴于氢气的特殊物理和化学特性,建立信心

● 不断改善框架条件并适应当前的发展


现状,行动领域和未来市场

      

目前,德国的氢气使用量约为55 TWh。到2030年,由于市场增长的推动,预计氢的需求将出现最初的增长,特别是在工业部门(化学,石化和钢铁)中,以及在较小的程度上,在运输中。保守的估计认为,工业上的额外需求为10 TWh。此外,对燃料电池驱动的电动汽车的需求有望增长。可以增加其他消费者(例如,长期的部分供热用户)。


该战略针对以下“未来战略市场”:


● 制氢: “强大,可持续的国内氢生产和使用-一个促进能源转换的“本国市场”,对于氢技术及其出口的市场是必不可少的。”

● 工业:可以继续使用化学工业现有的氢气基础设施,例如燃气网,并在必要时进行优化和扩展以用于其他用途,例如在钢铁工业中

● 运输:该战略指出:“基于氢和基于PtX的机动性是无法直接使用电力或在技术上不可行的应用的替代方案,”他补充说,对气候中性燃料的需求将在航空业和航运业中发展。燃料电池的引入可以补充公共交通(公共汽车和火车),重型运输的一部分以及物流中的电池电动移动性。在乘用车的某些区域,氢的使用也可以作为一种替代选择。在道路交通中的使用以需求为导向的必要的加氢基础设施的建设。”

● 供暖: 从长远来看,一旦过程供热或建筑部门的效率和电气化潜力耗尽,对气态能源的需求仍然存在。”

● 氢作为欧洲的联合项目:鉴于许多先决条件和有关市场加速的问题只能在欧盟国内市场和法律框架中解决。“欧盟特别是在北海拥有高收益的风能发电站,而在南欧,光伏和风能具有巨大的潜力。从长远来看,这些潜力可为生产可再生氢提供巨大的机会。发达的欧洲天然气基础设施也可以为氢的运输提供联系点。” 在欧盟建立国内氢气市场是欧盟轮值主席国的重点

● 国际贸易:德国还将依靠欧洲市场以外的可再生能源的进口来实现其到2030年的气候目标以及到2050 年实现碳中和。“因此,氢及其衍生物的国际贸易是重要的工业和地缘政治因素。” 如果当前的化石燃料出口国具有巨大的制氢潜力,那么它们的作用将尤其重要

● 德国及其他地区的运输和分销基础设施:德国已经拥有广泛的天然气基础设施,其中一部分将来应该可以使用氢气。此外,还将建造专属的氢气网络。“面对德国地理位置的背景及其作为欧洲重要过境国的作用,这些变革过程只能与欧洲邻国和相关的第三方国家合作来形成。”

● 研究,教育和创新: “德国公司和研究机构在氢和其他PtX技术方面起着先锋作用[…]我们致力于为整个氢链的关键技术和新方法提供研究资金:从生产,储存,运输和分销申请。” 目的是更快地将实验室创新转化为工业规模的应用


管治


国家氢能委员会的组建将确保战略的实施---- 一个由25位来自商业,科学和民间团体的代表组成。


政府还将建立一个氢气协调中心,以支持各部委和氢能委员会,并在年度报告中监测进展情况。每三年,一份级别更高的报告将对战略和行动计划(见下文)进行整体评估,提出改进建议,以确保适应市场发展并实现目标。并将成立一个新的工作组,以确保联邦与各州之间的顺利合作。


行动计划


该战略提出了一项行动计划,其中列举了政府计划在2023年第一阶段扩大市场规模方面采取的总共38项措施。在2024年开始的第二阶段中,将巩固国内市场,并建立欧洲和国际层面的市场。


制氢


● 改善有效利用可再生能源的框架条件。将“研究”从制氢所用的电力中免税。“特别是,正在努力从EEG可再生能源税免除绿氢的生产,以确保由此不会增加EEG税。”

● 检查涉及电解槽运营商以及天然气或电网运营商的新业务和合作模式的可能性

● 对工业电解槽的支持

● 值得投资进行海上氢气生产的新措施


应用领域 


● 优先考虑某些运输和工业领域,在这些领域中,氢的使用已经接近盈利,并且不会产生路径依赖性,或者没有脱碳的替代方法

● 为了推动氢在运输中的使用,政府计划支持制造可再生煤油,并希望建立适合重型运输,火车和轮船的加氢基础设施,以及许多其他步骤。政府将在2030年将航空煤油中的可再生燃料配额定为至少2%

● 为了推动工业中的氢气使用,政府通过各种计划支持从传统的化石技术向低排放替代能源的转变。它还计划制定一项针对差异碳合同(CfD)的试点计划,主要针对钢铁和化工行业的过程排放。该战略还建议为能源密集型行业制定长期脱碳计划

● 将继续支持高效燃料电池加热系统,并可能扩大其支持范围,以促进氢在供热领域的使用


基础设施/供应


 “在开发新的基础设施时,将特别注意加氢站网络面向需求的扩展,无论是在道路交通中还是在铁路网络和水路中的适当地点。这既针对个人用户,也针对车队的运营商,大量由氢或燃料电池驱动的车辆。”


研究,教育与创新


● 德国规划了建立具有国际效应的氢经济路线图,以成为世界市场上领先的氢技术生产国

● 新的研究计划“氢技术2030”将把各种计划联系在一起

● 框架条件将得到改善以促进创新


需要在欧洲采取行动


● 政府认为有必要引入可靠的可持续性标准和可再生能源,绿氢及其衍生物的溯源证明

● 在欧洲范围内促进研发的一种选择是使氢技术成为欧洲共同利益的重要项目(IPCEI)

● 在“欧洲绿色协议”的背景下,政府将推动欧洲氢计划的快速实施