氫能源：德國減少依賴俄羅斯天然氣的新途徑？

文章來源:BBC加尼克·施密特（2022-06-05 08:55

烏克蘭戰(zhàn)爭后，德國希望減少來自俄羅斯的能源進(jìn)口

自從烏克蘭戰(zhàn)爭開始后，德國開始減少對俄羅斯石油、天然氣氣進(jìn)口的依賴，把石油進(jìn)口從35%減少到12%，天然氣進(jìn)口從55%減少到35%。

不過，能源出口仍然是莫斯科收入的重要來源。芬蘭赫爾辛基的“能源與清凈空氣研究中心”（CREA）的數(shù)字顯示，在烏克蘭戰(zhàn)爭開始后最初的兩個月當(dāng)中，德國支付了將近90億歐元購買俄羅斯的石油和天然氣。

德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)教授弗洛尼卡·格林姆（Veronika Grimm）是德國聯(lián)邦政府的3個特殊顧問之一，被稱為經(jīng)濟(jì)圣人。

她說，“我們的能源獲得渠道需要比最初設(shè)想的更迅速地實現(xiàn)多樣化和去碳化。” 為了達(dá)到這個目標(biāo)，格林姆女士希望德國能夠加大利用氫能的力度。

氫包含大量能源，在工業(yè)過程中替代天然氣，用于卡車，列車或飛機(jī)使用的燃料電池，這種電池沒有排放污染，只釋放達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)的水蒸氣。

格林姆的執(zhí)著正在產(chǎn)生影響。國際能源署(IEA)說，十多個國家已經(jīng)公布了國家氫能源戰(zhàn)略，或者即將公布這種戰(zhàn)略。

盡管多方表現(xiàn)了興趣，但是還不清楚大規(guī)模使用氫能源是否可行。

在1970年代經(jīng)過兩次石油危機(jī)后，以及在1990年代隨著對氣候變化擔(dān)憂的加劇，人們曾經(jīng)對氫能源產(chǎn)生過類似的熱情。但那兩次都沒有最后帶來實質(zhì)性結(jié)果。那么，今天關(guān)于氫能源的熱情是否不一樣呢？

持懷疑態(tài)度的人警告說，工業(yè)界的代表主宰了世界上大多數(shù)氫能源機(jī)構(gòu)，他們通常會青睞氫能源，因為它能帶來補(bǔ)貼，而且能夠繼續(xù)對諸如管道，油輪，風(fēng)扇或鍋爐等現(xiàn)有的資產(chǎn)保持需求。

他們還說政界人士在未來遠(yuǎn)景規(guī)劃中喜歡大型、聽上去像綠色環(huán)保的計劃，而不喜歡更困難的解決方案。

但環(huán)保組織則比較謹(jǐn)慎，他們指出，氫能源不能大量獲取成為主要的燃料。氫獲得的主要途徑有兩種，各有不同的顏色代碼。

綠氫指由再生能源獲得的電力通過電解機(jī)把水分解為氫和氧分子。但是這些機(jī)器設(shè)備和電力的成本很高。

國際能源署的資料顯示，成本高昂意味著沒有排放的氫能源僅占全球氫產(chǎn)量的0.03%。

灰氫的價格便宜5倍，它是從天然氣中獲取，一些情況下也能從石油和煤炭中獲取。但是由于生產(chǎn)過程中的流失，二氧化碳排放比直接燃燒天然氣多大約約50%。

另外一種相關(guān)的技術(shù)被稱為藍(lán)氫。它依賴同樣的生產(chǎn)過程，但在生產(chǎn)中能將碳排放中的60-90%捕獲，重復(fù)使用或儲存。

這種方法的缺點是它的成本大約高了兩倍，而且也缺乏大規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)施。全球的氫產(chǎn)量當(dāng)中藍(lán)氫僅占0.7%。

因此，盡管氫對環(huán)境友好而且潛力巨大，但全球氫生產(chǎn)目前的二氧化碳排放相當(dāng)于法國整個國家的排放。

具體國家決定如何生產(chǎn)氫能源十分重要。

一些國家已經(jīng)有了明確的優(yōu)先發(fā)展目標(biāo)，陽光充足的國家寄希望于太陽能，用太陽能驅(qū)動電解機(jī)獲得氫，而法國則主要依賴核能源。

中國則優(yōu)先發(fā)展廉價的灰氫，即從煤炭和天然氣中提取氫，同時投資發(fā)展其他綠色能源。

美國，加拿大，英國和挪威是力推藍(lán)氫的主要國家，他們把二氧化碳注入油氣田長期儲存，或用所謂的提高石油采收率技術(shù)增加產(chǎn)量。

但德國的情況并不明朗。

柏林工程應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的專家沃爾克·夸施寧（Volker Quaschning）教授批評了德國的氫能源戰(zhàn)略。他說，“默克爾政府把它當(dāng)作幌子，掩蓋他們在能源轉(zhuǎn)型方面的失敗。”

他認(rèn)為應(yīng)該迅速擴(kuò)大太陽能和風(fēng)能，推動未來的綠氫生產(chǎn)，這是德國新政府已經(jīng)承諾的舉措。

不過在氫能源問題上，德國聯(lián)合政府當(dāng)中的三個政黨，三個主管部門和國家氫能委員會都在內(nèi)部討論是否應(yīng)該集中搞綠氫，或者，是否應(yīng)該接受藍(lán)氫的選擇方案，臨時解決供應(yīng)不足的問題。

格林姆女士和氫能委員會成員大多數(shù)持一樣的觀點，即贊同搞多顏色的氫。

她說，“接受藍(lán)氫有將助于促進(jìn)供應(yīng)，滿足我們工業(yè)發(fā)展的需要，會鞏固德國的技術(shù)突破，鼓勵潛在的供應(yīng)商投資綠氫生產(chǎn)。”

德國經(jīng)濟(jì)部長羅伯特·哈貝克（Robert Habeck）在1月宣布了一個雄心勃勃的計劃，即推進(jìn)再生能源，把國內(nèi)綠氫生產(chǎn)過去的兩年目標(biāo)翻倍，也就是說，把從現(xiàn)在70兆瓦增加到150兆瓦的目標(biāo)變成在2030年前達(dá)到100億瓦的目標(biāo)。

這個目標(biāo)占整個歐盟的400億兆瓦目標(biāo)的1/4，大于法國65億瓦的目標(biāo)。

因此在國內(nèi)產(chǎn)量擴(kuò)大的時候，德國正從國外尋找氫的供應(yīng)來源。

德國能源署署長安德烈亞斯·庫爾曼（Andreas Kuhlmann）說，德國已經(jīng)迅速加快了購買氫能源的國際談判。德國能源署是政府所有的公司，其目的是和國家氫能委員會協(xié)調(diào)，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。

上述談判包括發(fā)展氫輸送管道，同南歐相連，因為南歐的太陽能和風(fēng)電更充足，生產(chǎn)氫的成本效益更好。

羅伯特·哈貝克目前正繁忙出訪能源出口國。在3月的一周當(dāng)中，他就去挪威達(dá)成一項建設(shè)氫輸送管道的可行性研究協(xié)議，去卡塔爾敲定能源合作協(xié)議，還訪問了阿聯(lián)酋簽訂了5個合作協(xié)議。

首批來自阿聯(lián)酋的進(jìn)口預(yù)計今年晚些時候抵達(dá)德國。

在氫能源進(jìn)口方面受到羅伯特·哈貝克關(guān)注的國家還有冰島，沙特阿拉伯，阿曼，智利，納米比亞和澳大利亞。

雖然他承認(rèn)需要進(jìn)口氫，但沃爾克·夸施寧教授給哈貝克的熱情澆了一些冷水。他說，“從建在沙漠上的工廠進(jìn)口氫并非高效，廉價的做法。”

供應(yīng)鏈的每個環(huán)節(jié)都會耗用一些原始能源：海水除鹽淡化，為電解提供原料，再液化裝船，油輪運輸，德國當(dāng)?shù)氐妮斔凸艿?，再把氫轉(zhuǎn)換成電力。

夸施寧教授說，“所有這些步驟會把沙漠中的電量消耗掉至少70%。”

“因此，即使沙漠中的太陽能板比德國的太陽能板多發(fā)電80%，但是途中消耗如此大，結(jié)果就是一開始就在德國進(jìn)行太陽能發(fā)電的效率會高兩倍。”

由于成本代價高，氫能源被說成是能源轉(zhuǎn)換的香檳酒。那么，喝第一口香檳酒的是誰呢？