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绿氢经济

推动未来脱碳议程

发掘绿氢的机遇

评估未来可再生能源的经济性,识别最具前景的能源进出口市场

绿氢是指利用太阳能、风能等可再生能源来制取氢能,以满足未来全球的能源需求,其发展前景十分广阔。然而,现阶段绿氢的经济性面临多重挑战,主要是由于制氢成本较高,且不同地区可再生能源的可利用性存在差异。普华永道深入分析全球绿氢市场,识别各国能源需求增长潜力、成本走势以及最具前景的能源进出口市场。研究结果将为政策制定者和行业领导者提供指引,帮助他们更好地把握未来绿氢市场的发展趋势。

重要发现:

  • 2030年之前,绿氢在利基市场的应用将推动需求平稳增长。
  • 2030年之后,需求增长将提速。在2035年之后,增长趋势将更为明显。
  • 预计到2050年,氢需求量将有望达到每年1.5亿吨至5亿吨,具体数字取决于全球气候治理雄心和具体行业应用的进展、节能措施、终端电气化和碳捕集技术的利用。

市场现状

截至目前,全球范围所制取的氢能几乎都是“灰氢”,即利用天然气等化石燃料制取氢能。在不考虑碳排放成本的情况下,灰氢价格低廉,约1欧元至2欧元/千克,但灰氢的制备给生态环境可持续性带来了负面影响。相比之下,绿氢使用可再生能源驱动电解,将水分子分解为氢和氧,不依赖于化石燃料,是建立脱碳经济体的长远解决方案。但目前,其制取成本(如欧洲的部分地区为3欧元至8欧元/千克)远高于灰氢。

最具吸引力的绿氢制取市场是拥有丰富且低成本可再生能源的市场。例如,在中东、非洲、俄罗斯、美国和澳大利亚的部分地区,目前绿氢的制取成本为3欧元至5欧元/千克。在欧洲,绿氢的制取成本达到3欧元至8欧元/千克。因此,拥有低成本可再生能源电站的地区更容易实现低成本的绿氢制取。

未来绿氢的制取成本将持续下降,伴随着可再生能源发电成本的持续下降、规模经济、现有项目的经验积累以及技术进步,都将使绿氢成为更具经济性的能源。挑战在于如何预测到这些趋势并及时采取行动。

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未来市场趋势

普华永道通过评估全球范围的绿氢制取成本走势,以便更好地了解各个国家和地区的行业先行者和潜在的大型供应商。

主要分析发现如下:

  • 到2030年,通过在工业、交通运输、能源和建筑领域的应用,氢能需求将稳步增长。
  • 跨行业合作将催生新的联合体来协力开发氢能项目。
  • 2030年,制氢成本将较目前下降约50%,并在2050年以前稳步持续下降。
  • 到2050年,中东、非洲、俄罗斯、中国、美国和澳大利亚部分地区的绿氢制取成本将降至1欧元至1.5欧元/千克。
  • 到2050年,对于可再生资源相对有限的地区(如欧洲、日本和韩国的大部分地区),绿氢的制取成本将降至约2欧元/千克,这些市场将有很大可能从其他地区进口绿氢。
  • 即使是可再生能源丰富的地区,也可能因为人口稠密的问题有进口氢能的需求,因为其有限的未开发土地将限制可再生能源电力的开发,进而限制绿氢制备。
  • 美国、加拿大、俄罗斯、中国、印度和澳大利亚等许多大国的国内不同地区在绿氢制备的竞争力存在差异,这可能会促进国内制氢贸易的发展。
  • 世界各地将陆续形成氢能进出口中心,与目前的石油和天然气进出口中心类似,但会有来自可再生资源丰富地区的新玩家参与进来。

识别潜在的进出口市场

在识别潜在的进出口市场时,除了经济性分析外,我们还考虑了各国的国家氢能战略、已经宣布的项目,以及市场趋势,并在此基础上估算未来的贸易量。结果可见世界地图(按此观看英文版地图),显示了一个国家未来可能成为氢能出口国、进口国或能实现自给自足。

结果显示,具备大量未开发土地和丰富可再生能源的国家都正在着手制定有关绿氢制取和多余氢能出口的战略。相比之下,未开发土地有限、人口稠密且可再生资源有限的国家更可能倾向于进口绿氢。该结果与可再生氢能开发公开意向书招标情况相吻合,如从摩洛哥出口到德国,或从澳大利亚出口到日本。

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现阶段需采取的行动

各国需尽快开展试点项目,从实践中积累经验,利用学习曲线和规模效应不断提高电解槽等氢能制取设备的效率。目前正在开发的项目将是确保氢能需求持续增长的关键:部署必要的制氢基础设施可帮助实现未来温室气体减排的目标。此外,包括补贴和税费在内的监管框架也对资本支出和运营支出有着巨大影响,对项目经济效益影响巨大。各国政府都需要推行支持氢能发展的政策,并建立鼓励氢能制取设备投资的监管框架。

管理层的重点关注事项

确保优先开展以下事项,为绿氢发展做好准备:

  • 为公司量身定制氢能战略,考虑技术要求、并购活动和合作方,以及新兴市场的特定要求。
  • 开发试点项目,分析其技术和经济可行性,并评估融资可能性。
  • 通过确定适当的融资计划和副产品用途等措施来优化商业案例。
  • 评估国家和国际层面法律法规的影响。
  • 在全球范围内确定适当的研发和项目开发补贴。
  • 制定氢能采购和贸易策略并予以实施。
  • 了解绿氢及其衍生物相关的国家和国际认证模式。
  • 申报氢能相关项目。
Circularity can be centred on three overarching principles (prioritise renewable inputs, maximise product use, recover by-products and waste), which define ten corresponding strategies. The diagram illustrates the continual flow of resources in both the production/distribution phase and the consumption phase.

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