支柱一:
国家能源战略
图1. 国家战略制定步骤
参照上图,国家战略的制定步骤通常从确立研发项目开始,来弄清技术的基本原理,探索多种技术方向及可能性,为未来发展建立知识基础。第二步常为愿景文件的发布,阐明“为什么选择氢能?”“为什么选这里?”以及“为什么是现在开始执行?”。愿景文件指导研究、工业发展及早期的项目示范。编写主题一般由政府及关注该领域发展前景的私营企业共同编写。下一步是制定综合计划,也被称为路线图,该计划要提出氢能最近的行动计划,确定优先实施的研究领域,以及最需要开展示范项目的应用领域。最后制定战略,确定能源目标,描述具体的能源政策,并且评估这些政策与现有能源政策的连贯性。在整体的战略制定过程中,公私部门合作关系会得到进一步推进,公私部门合作为交流信息提供了平台,以促进技术进步,同时也便于远期工作。战略目标的制定可以有效地引导产业发展。
图2. 2018.06-2020.11月期间各国政府 发布的氢能相关战略
支柱二:
确定绿氢政策的优先顺序
国家政策制定部门应根据国家自身国情慎重评估氢能价值链各环节的关键因素来确定政策的优先顺序,这些因素包括国家可再生能源的规模、能源部门的成熟度当前经济的竞争力水平、以及潜在的社会经济影响。有三个基本概念可以帮助各国制定净零排放及绿氢战略的优先顺序。
1
氢能不是化石燃料的完全替代能源
第一条是氢能不是化石燃料的完全替代能源。如图3所示,绿氢是几种可能的脱碳解决方案中的一种,在确定发展优先顺序时应慎重权衡。在许多情况下,利用可再生能源直接电气化,加上提高能效,可以比使用绿氢更快速地解决能源系统的脱碳问题。例如,电池的成本下降和技术改进使得电动汽车成为交通运输脱碳的最有效的解决方案。
图3. 多领域不同脱碳方式的应用
2
确认绿氢最高价值的应用领域
确定发展绿氢受益最大的应用领域,对其集中政策资源,提供最直接的有利条件来实现规模经济。绿氢政策的一个潜在作用是支持并加速目前已经使用氢能的工业应用领域,如炼油厂、氨和甲醇生产等对氢能需求巨大的领域用氢向绿氢转型,在生产和基础设施方面实现规模经济,因为这些领域向绿氢转型比分散式应用领域更具成本效益。目前我国的氢能政策主要集中在燃料电池汽车领域,综合性示范项目还处于起步阶段。尽快推出多行业(交通、工业、发电/供暖等)的氢能支持政策,广泛开展多领域示范应用,可以有效促进氢能产业的快速发展。
3
可再生能源的额外性原则
此原则的本质是,绿氢只应该利用额外可再生能源的产能来制造生产。若不遵守该原则,可再生能源的住宅、工业和交通等电气化进程会减缓,间接会提高化石燃料在电力结构中的比例。从另一个角度来看,随着可再生能源产能的提高,发电过剩现象会增加,造成更多的“弃电”。利用额外可再生能源产能生产氢能不仅可以用于难以达成减排目标行业的脱碳,例如航空业,也会提高可再生能源发电厂的价值,促进可再生能源电力的发展,有利于电网吸纳更多的可再生能源电力。
支柱三:
来源保障认证制度
该制度通过认证体系给绿氢的来源提供证明,使最终用户和政府链接氢能的来源和质量,这种模式通常被称为“来源保障(GO)”,可以避免灰氢冒充绿氢的可能性,图4为部分组织和国家的绿氢来源保障认证制度的实例。该模式可以跟踪从氢生产到使用过程中二氧化碳的排放,来确认何时何地使用氢来脱碳比直接电气化或使用生物能源进行脱碳更有效率。目前来看,国内尚无统一的绿氢认证制度。在这方面,相关制度制定政府可以选取合适的绿氢氢源地,开展绿氢开源保障认证试点,在形成成熟制度后向全国范围推广。
图4. 来源保障认证制度实例
支柱四:
治理体系和有利政策
最后一项支柱是关于治理体系及有利政策的建议。绿氢向主流市场过渡的相关政策不仅要涵盖绿氢的发展,还要促进其融入更广泛的能源系统。民间团体及工业界的参与可以帮助收获利益成果。相应的政策扶持可以为绿氢的参与者创造有利环境,为整个能源和社会体系增加价值。下面给出了政策制定部门可以采取的具体行动建议:
1
设立专家咨询委员会,就提案、行动以及对战略的修订向政策制定部门提出建议。委员会应包含来自学术界、商界和民间团体的参与者,以确保各方利益。
2
采取措施保持工业竞争力、创造氢出口产业机会。
3
创造就业机会。评估氢能产业对经济体系带来的价值及其对相关行业的影响,进一步量化设备制造、建设和运营以及供应链和支持行业中间接创造的就业岗位数量。
4
通过绿氢的使用来提高国家能源安全。绿氢可以一定程度上减轻对化石能源的需求,特别是工业和难以实现减排的行业,从而提高国家的能源安全。
5
制定国际规范和标准。国际标准可以促进跨境项目的实施,可以在与其它国家的合作过程中自身受益。
6
建设或改造基础设施,主要针对氢的运储及加氢站的建设。
7
实施碳定价。通过碳税或碳交易市场将绿氢带来的碳减排可视化,增强绿氢生产的积极性。相关机构为其减排效益定价,缩小与化石燃料使用的经济差异。
8
逐步取消化石能源补贴,缩小绿氢与其的经济性差距,减少市场扭曲,使化石燃料的真实价格更加明确。
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