德國多年來一直忽視氫能，但隨著“棄核棄煤”戰(zhàn)略逐漸鋪開，清潔且前景廣闊的氫能終于得到眷顧，成為德國“去碳”道路上的關(guān)鍵角色。德國政商界均認(rèn)為，加速實現(xiàn)氫能商業(yè)化是打造更清潔、可持續(xù)能源結(jié)構(gòu)的“捷徑”，同時可以保證清潔且可靠的能源供應(yīng)，并助力德國最終成為全球氫能領(lǐng)軍國。

實驗室獲氫能研發(fā)資金

從6月下旬推出“氫戰(zhàn)略”，到7月中旬綠黨議員起草制氫文件，再到8月初宣布增加氫能科研資金，德國政府正在不遺余力推動氫能發(fā)展。

德國《商報》報道稱，德國聯(lián)邦教育及研究部(BMBF)公布的“氫戰(zhàn)略”草案旨在加速氫能在本土的生產(chǎn)和應(yīng)用，細(xì)節(jié)和內(nèi)容將于今年底公布。截至目前，德國政府為BMBF氣候領(lǐng)域研究經(jīng)費(fèi)撥款達(dá)23億歐元，預(yù)計8%(約1.8億歐元)將投向氫能行業(yè)。

而綠黨議員起草的制氫文件首次明確表達(dá)對氫能的支持。對此，德國經(jīng)濟(jì)事務(wù)和能源部長阿爾特邁爾表示：“氫技術(shù)在能源轉(zhuǎn)型、氣候保護(hù)和就業(yè)方面存在巨大增長空間。”德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署署長Jurgen Friedrich也強(qiáng)調(diào)，氫能可以成為能源領(lǐng)域最主要的推動力之一。

事實上，隨著核電站全面關(guān)閉且煤電逐步被淘汰，德國已將氫能視為填補(bǔ)能源缺口的重要選項。德國總理默克爾曾做出承諾，到2030年將二氧化碳排放量在1990年水平上減少50%。

彭博社匯編數(shù)據(jù)顯示，截至日前，德國經(jīng)濟(jì)部先后宣布為20個實驗室提供氫能技術(shù)研發(fā)專項資金。未來3-4年，20個實驗室每年將獲得1億歐元，用于研究可商業(yè)化應(yīng)用的氫能新技術(shù)。其中位于長期依賴煤炭且正進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型地區(qū)的實驗室，每年還可額外獲得2億歐元補(bǔ)貼。

據(jù)了解，20個實驗室主要以電轉(zhuǎn)氣(Power-to-Gas)技術(shù)研發(fā)為主，該技術(shù)包括電轉(zhuǎn)氫氣和電轉(zhuǎn)甲烷，德國當(dāng)前有十幾個電轉(zhuǎn)氣試點(diǎn)項目正在運(yùn)行，德國能源署(DENA)還為此設(shè)立了專門的試點(diǎn)項目信息追蹤平臺。DENA指出，政府看好的一個示范項目是位于下薩克森州(Lower Saxony)由本土3家輸電系統(tǒng)運(yùn)營商聯(lián)合開展的裝機(jī)100兆瓦的電轉(zhuǎn)氣工廠試點(diǎn)，預(yù)計將于2022年上線，旨在收集和重新分配來自北海的海上風(fēng)電，并最終將其轉(zhuǎn)化為氫氣。

德國電網(wǎng)運(yùn)營商協(xié)會指出，有研究稱到2030年，德國將實現(xiàn)高達(dá)7.5吉瓦的電轉(zhuǎn)氣裝機(jī)量，但考慮到氫能技術(shù)的研發(fā)局限性和高成本障礙，這一分析似乎過于樂觀。如果實現(xiàn)這一目標(biāo)，德國政府對氫能技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)援助還要繼續(xù)加大。

醞釀大幅提高輸氣管道摻氫率

政府層面釋放出了“壯大氫能”的信號，商界自然開始加速“跑馬圈地”。西門子7月宣布在德國東部投建一座氫氣實驗室，旨在將長期依賴褐煤開采的東部地區(qū)打造成國家清潔技術(shù)創(chuàng)新中心。德國公用事業(yè)公司和天然氣管網(wǎng)運(yùn)營商則紛紛呼吁政府更改當(dāng)前“輸氣規(guī)則”，以擴(kuò)大天然氣管道的摻氫率，進(jìn)一步提高天然氣轉(zhuǎn)化氫氣的規(guī)模。

有分析師指出，將天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣不產(chǎn)生碳，且可以利用德國現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)，將氫氣輸送給工業(yè)和家庭供暖。

德國天然氣網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商協(xié)會(FNB Gas)指出，鑒于德國的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施較為完善，氫氣適合在德發(fā)展，并敦促政府逐年遞增天然氣管網(wǎng)納入氫氣、甲烷等脫碳?xì)怏w的比例，如從2021年的1%升至2030年的10%。

FNB Gas董事總經(jīng)理Inga Posch表示：“氫氣已成為德國能源轉(zhuǎn)型最熱門的話題之一，私營領(lǐng)域興趣非常大，且專注于更經(jīng)濟(jì)的電氣化形式。”她預(yù)計，到2030年，德國的天然氣和脫碳?xì)怏w的整體消耗規(guī)模將在2017年的水平上增長7%，其中氫氣在運(yùn)輸和工業(yè)部門的需求將增長37%。

國際文傳電訊社稱，德國公用事業(yè)公司意昂(E.on)日前正式啟動了“將更高比例氫氣混合物納入天然氣管網(wǎng)”的測試項目，計劃將天然氣管網(wǎng)的摻氫率提至20%，這在德國天然氣輸配領(lǐng)域尚屬首次，也是繼意大利國家天然氣公司(Snam)于4月將5%氫氣和天然氣混合物納入意大利天然氣管網(wǎng)并成功完成輸送之后，歐洲地區(qū)實施的摻氫率最高的項目。

意昂將與德國燃?xì)夂退I(yè)協(xié)會(DVGW)共同開展這個測試項目，以此證明將更高濃度的氫氣混合到天然氣管網(wǎng)中是可行的。意昂已在德國中部部分城市安裝上百套供暖系統(tǒng)以用于“酸性試驗”，其結(jié)果將作為未來天然氣分配系統(tǒng)中使用氫氣的模型。

“瞄準(zhǔn)第一”挑戰(zhàn)重重

早在去年9月德國投入運(yùn)營全球首輛氫動力火車開始，該國就設(shè)定了成為全球氫能領(lǐng)域領(lǐng)軍國的目標(biāo)，阿爾特邁爾表示：“我們力求成為全球第一個成熟應(yīng)用氫能技術(shù)的國家。”

不過，德國要實現(xiàn)這一目標(biāo)仍然面臨重重挑戰(zhàn)。一方面，德國需要面對來自其他國家的競爭，比如早在本世紀(jì)初就繪制了氫能經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖的美國、已將氫燃料電池應(yīng)用于電動汽車和民用供應(yīng)設(shè)施領(lǐng)域的日本、加速實施氫氣供電供暖計劃的英國和意大利，以及已將氫能寫入《政府工作報告》且有超過17個省份22個城市及地區(qū)發(fā)布了氫能相關(guān)地方政策的中國。顯然，這場爭搶未來氫能制高點(diǎn)的競爭早已在全球展開。

另一方面，成本效益和技術(shù)復(fù)雜性仍是阻礙氫能大規(guī)模商業(yè)化的主因，當(dāng)前的生產(chǎn)方法昂貴，且仍要面臨氫氣易揮發(fā)易燃等危險特性。《歐洲動態(tài)》指出，德國政府雖然承諾為實驗室和氫能試點(diǎn)項目提供更多財政支持，但如果無法從根本上突破成本和技術(shù)困局，很難實現(xiàn)以足夠低的成本完成脫碳轉(zhuǎn)型，更不可能在激烈競爭中脫穎而出。

歐洲大型能源融資機(jī)構(gòu)德國復(fù)興信貸銀行全球可再生能源、電力和水資源負(fù)責(zé)人Thomas Brehler坦言，就氫能行業(yè)而言，當(dāng)前商業(yè)項目進(jìn)展依然緩慢，為大型項目提供融資擔(dān)保依然遙遠(yuǎn)。

“如果氫能技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化，將極大解決德國最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一，即在陰天且無風(fēng)的情況下仍能保持穩(wěn)定的能源供應(yīng)。”德國氫能和燃料電池協(xié)會(German Hydrogen and Fuel Cell Association)發(fā)言人Ulrich Schmidtchen表示，“我們始終堅信，氫能是德國實現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的最大保障也是德國的能源未來。”