德国氢能源发展战略及其借鉴

 

国际能源署的数据显示，2012—2018年，全球可再生能源方面的投资规模达到了1.5万亿美元。其中，美国为1800亿美元，占比12%，欧盟为3000亿美元，占比20%，中国为3500亿美元，占比23.3%。从这个比例看，中欧美三方在可再生能源方面的发展比世界其他国家和地区要快，未来中欧美三方也应该是全球可再生能源发展的领导者。在欧盟范围内，德国经济体量最大，无疑是欧盟可再生能源发展的领导者。

 

江苏如东渔光一体10MW光伏电站。我国的新能源产业发展迅速 （搜狐网）

 

德国选择氢能作为新能源发展的方向，主要是因为氢是高效的能源载体，热值高于煤炭、石油、天然气等化石燃料，比电更容易分散储藏，也可以像天然气一样进行管道输送。且其在宇宙中含量最为丰富，既可以从煤炭、石油等化石燃料中获取，也可以从风能、太阳能等可再生能源中获取，还可以从工业副产品中获取，虽然当前制取成本较高，但一旦技术成熟后，制取成本必定会下降。更重要的是，氢能燃烧本身无污染、零排放，对于弃核、弃煤的德国而言，发展氢能是维持其经济持续竞争力的保障。

在德国氢能源发展战略尚未公布之际，德国钢铁巨头蒂森克虏伯已扩大了电解制氢产能，将绿氢制造提升到千兆瓦级规模。该公司化学与工艺技术业务部首席执行官萨米•佩尔科宁表示，世界上许多国家目前正计划进入氢经济。电解制氢作为构建可持续的能源系统和无碳工业的关键技术正日益兴起，也为他们开启了新的市场。

在德国氢能源发展战略的新闻发布会上，德国能源署署长安德烈亚斯•库尔曼宣布，国家氢能战略为气候保护开启了新的篇章，是从根本上实现能源转型与气候目标的基础。近年来，绿氢越来越被重工业和航空业等重排放行业视为解决排放问题的灵丹妙药。库尔曼认为，德国氢能源发展战略是世界上首个提出氢能广泛应用的战略之一，涵盖船运、航空、重型货物运输和工业（钢铁和化工行业）等。并且对于制氢，这项战略几乎涵盖了全部动力燃料，包括通过合成甲烷、煤油、甲醇和氨等方式生产氢气。因此，该战略也可以看作是德国对发展欧洲动力燃料市场的明确承诺。

德国经济部长阿尔特迈尔指出，该战略是德国能源战略的一次“量子跃迁”，它将使能源转型和气候保护产生新的质的提升，是德国决定推广可再生能源技术以来最重要的创新。德国环境部部长斯文嘉•舒尔兹表示，氢是未来的能源，它将给气候和就业带来双重推动。不过该战略也存在异议，尤其对是否将氢能应用于汽车和供暖系统的争议层出不穷。一些非政府组织呼吁，政府应该将氢能使用限定在不能直接用电驱动的交通工具中，例如船舶和飞机。而在汽车或供暖领域可以使用其他更有效的能源来替代。

德国媒体评论指出，该战略发出的信号对经济和整个欧洲都具有重要意义，但能否在未来几十年内实施尚不确定。德国政府完全致力于绿氢这一种能源，将为自身施加巨大压力。实现这一目标将需要大量的可再生能源，而目前尚不清楚德国是否能够进口足够的绿氢，蓝氢则可能越来越多地为制造绿氢基础设施提供支持。由于氢气生产需要消耗大量电力，这使其比传统燃料更昂贵。当前努力实现气候中和的国家越来越多，选择绿氢技术可以解决“排放难”行业的碳排放问题，但也需要各国政府采取行动启动“氢能经济”。

目前，氢能已经在燃料电池领域得到了广泛的应用。与用途相同的其他热机相比，采用氢能的燃料电池能效要高30%～50%。如果利用化石燃料获取的氢能，燃料电池在使用的时候，可以减少40%的碳排放。如果是利用来自可再生能源制取的氢能，燃料电池在使用的时候，可以实现二氧化碳的零排放。此外，通过单元堆叠方式可以推进燃料电池规模的不断扩大，可以同时适用于移动动力源和分布式发电。氢能推动了燃料电池技术的进步，也相应带动了新能源汽车和分布式发电行业的发展。用氢燃料加注电池可以在3～5分钟之内完成，一次加注可以保证汽车能够行驶500千米以上，是新能源汽车行业可持续发展的重要解决方案。在分布式热电联供方面，燃料电池分布式发电系统与一般的燃气轮机、内燃轮机相比，其具有更高的效率，可以将热电综合效能提升90%。分布式热电联供系统除了提升能源利用效率之外，还能够缓解电网长距离运输的压力以及由此产生的电辐射污染。

总体而言，氢能源具有地理环境限制少，规模适应性强、投资成本低以及环境友好的特点，是新一代能源转型以及减排的重要载体。而我国的风电、光伏资源极为丰富，还有极为可观的地热、生物质能、太阳能、海洋能等可再生能源。近些年来，随着技术的进步，可再生能源的发电成本在不断下降，可再生能源的市场竞争力不断加强。同时，我国还拥有强大的基础设施建设能力，这均为我国氢能的发展特别是绿氢的发展提供了有利条件。

就我国绿氢发展前景而言，未来要实现规模化发展，必须要借鉴德国的经验，不断完善现有的立法以及监管机制，重点需要关注管网运营、安全认证等。同时，还需要从技术上探索降低电解槽、燃料电池的成本。另外，还必须要充分意识到政府政策支持的重要性，确保相关补贴能够落实。在必要的情况下，可以开展绿氢制备示范项目建设，向大众展示制氢的项目运作情况，提升大众的认可度和接受度。

 

初审：武坤   复审：冯胜军  终审：邹悦悦

一校：保文秀   二校：王昱  三校：陈明英