李北陵

日前，歐盟委員會發布兩份戰略文件：《歐盟氫能戰略》和《歐盟能源系統整合策略》。這兩份戰略文件相輔相成，計劃未來十年向氫能產業投入數千億歐元，與《歐洲綠色協議》和下一代歐盟復蘇計劃緊密結合，意在到2050年實現氣候中和的目標，并為經濟提供動力。這引起世界廣泛關注。

歐盟“氫能戰略”分三步走

從媒體披露的《歐盟氫能戰略》看，這個戰略包括兩個目標取向的指導思想、戰略實施的三大支柱、氫能開發階段三步走策略和38項行動計劃。

其戰略目標包括兩個方面，一是以“清潔能源、氣候中和”，即為歐盟設置新的清潔能源投資議程，以實現在2050年實現氣候中和的目標；二是“創造就業、經濟復蘇”，即在相關領域創造就業，進一步刺激歐盟在后疫情時代的經濟復蘇。

戰略實施的三大支柱包括：第一，一個以能效為核心的更易于“循環”的能源系統，更有效地利用本地能源，同時最大程度實現當地工廠、數據中心等排放出的廢熱及由生物廢物或廢水處理廠產生的能源的再利用。第二，在終端領域大力推進電氣化，打造一個百萬數量級的電動汽車充電樁網絡。第三，對難以實現電氣化的領域，則用可再生氫能、可持續生物燃料和沼氣替代。“這一戰略的重點是主要依靠風能、太陽能生產可再生氫能。”即以清潔能源為原料的“綠色氫能”為倚重。

氫能開發三步走策略包括：第一階段（2020~2024年），在歐盟境內建造一批單個功率達100兆瓦的可再生氫電解設備。2024年前，全歐的可再生氫制備總功率達到6000兆瓦，年產量超過100萬噸。第二階段（2025~2030年），在繼續加大可再生氫制備產能的基礎上，建成多個名為“氫谷”的地區性制氫產業中心。通過規模效應以較低廉的價格為人口聚集區供氫，以之為未來泛歐氫能網絡的骨架。第三階段（2030~2050年），重點是氫能在能源密集產業的大規模應用，典型代表是鋼鐵和物流行業。

38項行動計劃主要包括修訂現有立法、財政支持、研究部署新技術和數字工具、向成員國提供財政措施并逐步淘汰化石燃料補貼的指導、市場治理改革和基礎設施規劃、改善向消費者提供的信息等。

“氫能戰略”瞻遠顧近

歐盟的“氫能戰略”，既為當前，也為長遠。

從根本上說，是為了加速能源轉型，推動氣候友好型氫能的發展。歐盟的“氫能戰略”，他們自己定義為一個“綠色能源過渡框架”。其重點是開發“綠氫”，即以風能和太陽能生產的氫氣。雖然短期和中期，這個過渡框架還離不開化石能源，但借助低碳氫過渡可以快速減少排放，并支持經濟的發展，這從長遠、總體上可以減少污染排放。

從長遠看，歐盟公布的戰略設想是，到2024年將可再生能源生產的氫增長到100萬噸，到2030年增長到1000萬噸，最終實現建立一個更加一體化的能源系統的目標。從近期看，“氫能戰略”也是歐洲新冠肺炎疫情后復蘇經濟的重要策略。新冠肺炎疫情導致整個歐盟的經濟低迷。國際貨幣基金組織的《世界經濟展望》報告預測，2020年經濟增長，美國為-5.9%、歐元區為-7.5%、中國為1.2%、印度為1.9%。歐盟委員會自己也預計，2020年歐盟27個成員國平均經濟增長率也為-7.5%。國際貨幣基金組織的預測，顯然沒有考慮疫情第二波、第三波爆發的情況，更沒把經濟大幅波動的更多影響因素考慮進去，比如供給中斷的程度、全球金融市場狀況急劇收緊、國內經濟動蕩、外部需求急劇下降、資本流動逆轉，消費者行為變化、大宗商品價格暴跌等等。而這些因素事實上在相互作用，全球經濟更糟糕的情況完全有可能出現。

毫無疑問，經濟復蘇已成歐盟的緊迫任務。而借助“氫能戰略”，設置新的清潔能源投資議程，以刺激經濟復蘇，是一個可取的選項。所以，歐盟樂觀地預言，通過“氫能戰略”的實施，可以實現2050年達到全歐盟碳中和，氫能滿足全歐盟24%的能源需求，創造至少540萬個就業崗位的預期。

“氫能戰略”機遇大于挑戰

歐盟的“氫能戰略”看似美好，要實現卻存在很大挑戰。

挑戰之一：生產氫的原燃料化石能源難以替代。科學知識告訴我們，自然界沒有現成的氫氣，氫本身也不是能源，而只是一種能源載體，它要靠耗費其他能源來制取。也就是說，氫是二次能源，需要其他能源為原燃料來生產。而地球上可再生能源資源有限，即使早就致力于可再生能源開發的歐盟，也沒有足夠的可再生能源資源。最為傳統的可再生能源水電，在歐洲已經沒有多少可開發的空間。熱泵和生活用能對整體能源結構的影響微乎其微。生物燃料也非常有限。剩下的就只有風力發電和光伏發電。但這兩種可再生能源發電的最大問題是受天氣的影響和制約。盡管國際能源署預計歐洲到2040年將有一半的發電量來自可再生能源，到2050年發電能源來源中92%都將為清潔能源，“化石能源幾乎不見蹤影”。但這是一個漫長的過程。在這之前，氫的生產顯然離不開化石能源。只要以化石能源為生產氫的原料，污染排放就不可避免。

挑戰之二：可再生能源生產氫的成本太高。氫按照原料、生產方法和二氧化碳排放量可以分為三種：一是基本上以化石能源(包括煤、天然氣、石油)來生產的、伴有大量二氧化碳排放的氫，被稱為“灰氫”；二是雖然用化石能源為原料制備，但所產生的二氧化碳通過捕集、埋存、利用，從而避免了大量排放的氫，被稱為“藍氫”，可以說是“灰氫”的升級版；三是用可再生能源如風電、水電、太陽能等去電解水生產的氫，基本上是污染零排放，所以稱為“綠氫”。

從減少污染排放的角度，最理想的是“綠氫”，其次是“藍氫”。但從成本的角度看，則正好相反，“灰氫”的成本最低，“藍氫”次之，“綠氫”的成本最高。國際能源署估算，“綠氫”價格昂貴，目前價格約為“灰氫”的兩倍以上。業界普遍承認，與其他能源相比，較高的使用成本往往使氫能遙不可及。氫能面臨的最大挑戰就是價格。成本是氫能擴張的決定性障礙。

挑戰之三：取消補貼和碳邊境調節稅成為障礙。一方面氫的生產還離不開化石能源，另一方面歐盟委員會計劃修訂能源稅指令，提高二氧化碳排放的價格，同時擴大排放權交易，要求各國努力取消對化石燃料的補貼。這些政策實施，必然加重以化石能源為氫氣生產原料公司的成本負擔，阻礙氫能的投資與推廣應用。歐盟為了大規模使用價格高昂的氫氣，又保持歐盟產品的國際競爭力，設想引入“碳邊境調節稅”，這也可能引發國際貿易爭端。這和高昂的成本一樣，會削弱投資的吸引力，增大“氫能戰略”實施的風險。

然而，歐盟的“氫能戰略”還是機遇大于挑戰，給人以美好的期待。

第一，氫能相比其他能源更具有吸引力。氫作為一種理想的能量載體，確實有很多優點，比如氫在應用端是清潔燃料，可為燃料電池提供電能，多數情況可像天然氣一樣應用。氫氣能以極高的轉換效率（50%~90%）轉化為電能或者其他燃料；氫氣可以作為太陽能、風能等可再生能源波動性和不穩定性的補償；氫氣能以氣態、液態甚至固態形式存儲；氫氣可以長距離通過管道或氣罐進行運輸；氫氣是一種高能量質量比的燃料（142兆焦/千克），遠高于化石燃料；氫氣燃燒的最終產物只有水，使用中不會有污染物的排放等等，因此被譽為“無限可再生且相對無污染的燃料”。

第二，成本是一個可以逐步解決的問題。氫能成本包括三個環節：生產成本、儲運成本、加氫成本。從根本上講，三個環節成本的下降，都取決于規模擴大。只有規模擴大，產能利用率和基礎設施利用率提升，單位氫能的生產成本才能大幅下降；當負荷利用率和基礎設施規模效應提升，儲運和加氫成本將大幅下降；生產氫的成本和儲運成本下降，加氫成本也會相應下降。隨著氫產業的發展，氫能制造業規模擴大，終端設備和零部件的成本也會相應大幅下降，這反過來會降低氫能的投資成本，進而帶來生產成本、加氫成本的下降。所有環節成本的下降，都會增加氫能的投資吸引力，使氫能生產規模進一步擴大。

而從新能源發展的規律來看，氫的生產、儲運和加氫這三個環節成本的下降途徑和方法，都將隨著氫能的發展，越來越受重視而逐步完善。今年1月，國際氫能委員會發布的《氫能成本競爭力提升路徑》報告就認為，通過大規模擴大氫能生產、分銷、設備和部件制造，可以進一步降低氫的成本。在接下來的10年，通過更低的可再生能源電價、電解水設備制造規模化及更低成本的碳封存設施發展，將大幅降低低碳和可再生能源制氫成本達60%。

第三，“氫能戰略”兼顧了當前和長遠。歐盟的“氫能戰略”設計了一個“綠色能源過渡框架”，這個“過渡框架”的內容包括：短期和中期以低碳的“藍氫”來過渡，兼顧成本和減排，既快速減少排放，又支持經濟的發展；同時著眼長遠，重點開發風能和太陽能生產的“綠氫”，以最終取代仍有污染排放的“藍氫”。雖然，以化石能源為原料的“藍氫”不是綠色氫氣，但作為一種過渡技術，可以加速社會向綠色氫氣的過渡。這就既認定了氫能替代的戰略方向，同時又充分考慮了成本、規模、投資風險的現實，務實地采取了分步推進的策略，利于為氫能的長遠發展開辟道路。

歐盟在化解“氫能戰略”實施的障礙上也注重系統整合。歐盟的思路是建立一個整合的能源系統，讓氫氣支持整個歐洲工業、運輸、發電和建筑物的脫碳。這個能源系統整合的策略，要旨是讓不同的能源生產載體、基礎設施及消費行業聯系起來，實現統一規劃和運營，并通過投資、監管、市場調研和技術創新等方法，將氫能的潛力轉化為現實。

為打造統一的能源系統，歐盟還提出了38項行動計劃，致力于完善能源金融體系，發起成立的“歐洲清潔氫聯盟”，把擴大氫生產規模的投資渠道作為重中之重。