石油巨頭氫能替代步履維艱
已有人閱讀此文 - -長(zhǎng)期以來,石油巨頭一直宣稱,氫能是減少碳排放的有效路徑。新冠肺炎疫情全球暴發(fā)以后,石油巨頭加速轉(zhuǎn)型,并開始投入巨資追逐氫能項(xiàng)目。經(jīng)過近1年的發(fā)展,石油巨頭取得了不小的進(jìn)展,但其氫能替代之路仍然面臨著不小的挑戰(zhàn),很多因素都在左右石油巨頭的氫能替代工作。
石油巨頭追逐氫能項(xiàng)目
近段時(shí)間,全球石油巨頭大都加大氫能項(xiàng)目投入,尤其注重綠氫和藍(lán)氫項(xiàng)目,并投入大量資金。國(guó)際氫能理事會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,截至6月底,全球計(jì)劃中的大型綠氫項(xiàng)目有244個(gè),較1月底增長(zhǎng)了50%以上。該理事會(huì)估計(jì),全球已撥出數(shù)百億美元的資金用于氫能項(xiàng)目。
近期,英國(guó)石油公司(BP)、荷蘭皇家殼牌公司和道達(dá)爾能源公司等歐洲石油巨頭都在花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元投資氫能項(xiàng)目,這些項(xiàng)目往往得到政府的支持。這些投資是歐洲石油巨頭深度轉(zhuǎn)型的一部分。由于全球?qū)剂弦蕾嚩认陆?,這些企業(yè)試圖重新定義自己未來的角色。
一些美國(guó)石油公司也在追逐氫項(xiàng)目。雪佛龍表示,該公司認(rèn)為氫將在運(yùn)輸、工業(yè)原料和能源儲(chǔ)存方面發(fā)揮作用。7月16日,該公司與發(fā)動(dòng)機(jī)制造商康明斯簽署了一份諒解備忘錄,以開發(fā)氫和其他替代能源的商業(yè)可行性。該諒解備忘錄為雪佛龍和康明斯在4個(gè)主要目標(biāo)上的初步合作提供了框架。這4個(gè)主要目標(biāo)是:推進(jìn)公共政策,促進(jìn)將氫作為交通和工業(yè)脫碳的解決方案;建立商用車輛和氫動(dòng)力工業(yè)應(yīng)用的市場(chǎng)需求;發(fā)展用于工業(yè)和燃料電池汽車的氫基礎(chǔ)設(shè)施;考慮在雪佛龍的一家或多家國(guó)內(nèi)煉油廠使用康明斯電解槽和燃料電池技術(shù)。如果最終成功,這項(xiàng)合作有助于在氫能方面建立產(chǎn)業(yè)鏈。今年4月,雪佛龍與豐田汽車北美公司也達(dá)成了類似協(xié)議。
綠氫應(yīng)用優(yōu)勢(shì)并不明顯
BP負(fù)責(zé)氫和碳捕獲與儲(chǔ)存業(yè)務(wù)的高級(jí)副總裁路易絲·雅各布森-普盧特表示,BP正探索在鋼鐵、水泥和化工等行業(yè)使用氫氣替代天然氣,以及在卡車上使用氫氣替代柴油。BP預(yù)測(cè),如果要實(shí)現(xiàn)碳凈零排放目標(biāo),到2050年,氫氣占全球能源消耗的比例將從目前的不到1%上升至16%左右。與其他大型石油公司一樣,BP認(rèn)為其現(xiàn)有的專業(yè)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施可以助其贏得相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。
不過,咨詢公司Liebreich Associates首席執(zhí)行官邁克爾·利布瑞查卻潑了冷水,他表示,需要關(guān)注現(xiàn)階段綠氫部署在哪里最好。優(yōu)先考慮的應(yīng)該是在化肥制造和鋼鐵、航空和航運(yùn)等難以削減碳排放的行業(yè)中。如果可以直接用電的行業(yè)和領(lǐng)域,如家庭供暖、汽車和火車等,使用綠氫就不那么合理了。
長(zhǎng)途運(yùn)輸行業(yè)正在對(duì)使用綠氫進(jìn)行討論,而且并不積極。最近幾個(gè)月,大眾汽車旗下重卡品牌斯堪尼亞已經(jīng)縮減了對(duì)氫燃料的研究,轉(zhuǎn)向電池。斯堪尼亞表示,相對(duì)于電池,氫燃料卡車需要3倍的電力。
蘇格蘭斯特拉思克萊德大學(xué)化學(xué)工程客座教授湯姆·巴克斯特表示,現(xiàn)在判斷氫在航空和航運(yùn)等領(lǐng)域的作用還為時(shí)過早。“對(duì)于穿越美國(guó)或者澳大利亞的大卡車來說,氫燃料可能會(huì)有一定的作用,但這是小范圍的,將氫與我們現(xiàn)有的替代能源,特別是鋰電池放在一起,氫的優(yōu)勢(shì)并不明顯。”
成本挑戰(zhàn)是主要障礙
業(yè)內(nèi)專家們表示,要充分發(fā)揮氫氣的潛力仍存在各種障礙。首先,大多數(shù)氫氣是由化石燃料制成的,主要是天然氣,即灰氫。目前的挑戰(zhàn)是如何利用可再生電力生產(chǎn)氫氣,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),以降低成本。
石油巨頭也承認(rèn),在近年內(nèi)就完成清潔氫氣生產(chǎn)的技術(shù)儲(chǔ)備并不容易。BP預(yù)計(jì),綠氫在本世紀(jì)30年代之前不會(huì)成為其業(yè)務(wù)的重要組成部分。該公司也沒有對(duì)任何新的氫項(xiàng)目作出最終投資決定。雅各布森-普盧特表示:“創(chuàng)造一個(gè)市場(chǎng)并降低成本需要時(shí)間,因?yàn)闅涫袌?chǎng)還處于起步階段,所以成本更高。”
殼牌也在努力應(yīng)對(duì)高成本問題。本月,該公司啟動(dòng)了歐洲最大的綠氫工廠,供應(yīng)其位于德國(guó)萊茵蘭的煉油廠,但綠氫的價(jià)格是其主要使用的化石燃料產(chǎn)品的5到7倍。業(yè)內(nèi)高管們表示,綠氫之所以昂貴,是因?yàn)樯a(chǎn)它所需的電力成本,以及電解槽的成本。電解槽是將水分解為氫和氧的系統(tǒng)。殼牌希望通過在客戶工廠附近建設(shè)氫氣項(xiàng)目來降低成本,比如在安賽樂米塔爾公司位于德國(guó)漢堡港的鋼鐵廠附近建設(shè)氫氣項(xiàng)目,除了向鋼鐵廠供應(yīng)氫氣外,還可以為卡車添加氫氣燃料。
咨詢師和石油公司高管們表示,目前全球?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模綠氫生產(chǎn)的過渡步驟是收集和存儲(chǔ)天然氣制氫產(chǎn)生的碳,以減少排放,即制造所謂的藍(lán)氫。不過,藍(lán)氫實(shí)際上是對(duì)灰氫實(shí)施碳捕獲來實(shí)現(xiàn)的。這一過程仍耗資很大,并不能對(duì)成本控制起到太大作用。