近日,国际能源署(IEA)发布最新的零碳能源转型报告。报告显示,到2050年实现全球净零排放将大约需要5.2亿吨的低碳氢气,其中约3.06亿吨绿氢来自可再生能源,1.976亿吨蓝氢来自结合CCS技术的天然气和煤炭;1600万吨低碳电解氢由核能和有CCS的化石燃料发电厂进行电解生产。相比之下,2020年天然气和煤炭生产了8700万吨灰氢,主要用于化工和炼油行业。
这是全球第一份综合性的关于“如何在2050年实现碳中和”的报告,报告指出需要通过全世界的协作实现稳定及价格合理的能源供应和转型。报告对全球碳中和情景下的理想能源结构进行的展望,指出清洁可再生能源(包括太阳能与风能)将取代化石燃料成为全球能源结构的主体。报告同时也指出,生物能、碳捕捉技术和人类生活习惯的改变也可能成为实现碳中和的关键因素。
IEA表示,这将要求清洁氢气生产的复合平均年增长率从现在到2030年间达到66%,在2030到2050年间达到23%。2050年的3.22亿吨绿色和电解氢将需要3585吉瓦的全球电解槽容量(目前约300兆瓦),以及约14500太瓦时的电力——约占世界电力供应的20%。
IEA的报告指出,鉴于目前制氢产能不足,以2050年实现净零排放情景所要求的速度建设足够的电解槽是一项关键挑战,而在此基础上,确保足够的发电能力则是另一项挑战。随着时间的推移,全球氢贸易将不断发展,大量的氢从中东、中南美洲和澳大利亚等天然气和可再生能源丰富地区出口到亚洲和欧洲的需求中心。
在天然气网络中,大约1000万吨氢气将与天然气混合,2030年全球平均混合比例将达到15%,减少甲烷消费产生的二氧化碳排放量约6%。2050年,从天然气加CCS技术中提取的蓝色氢气的价格将在每公斤1-2美元左右,绿色氢气的价格为每公斤1-2.5美元。