Nature Energy期刊论文分享:绿氢愿景与实施的差距

Nature Energy期刊论文分享:绿氢愿景与实施的差距
原文标题:The green hydrogen ambition and implementation gap
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41560-024-01684-7
原文译名:绿氢愿景与实施的差距
期刊名称:Nature Energy
2024年影响因子:49.7
中科院分区/JCR分区:一区TOP/Q1
发表年月:2025年1月
作者信息:Adrian Odenweller & Falko Ueckerdt
Abstract
Main
绿氢是可再生能源长时段储能候选者,是电燃料的基础。绿氢的生产面临高成本和需求有限等挑战,但政策实施进展却不理想。研究指出,绿氢的未来增长潜力显著,但许多项目未能按计划推进,导致项目实施差距显著。以2022和2023年的项目为例,产能远未实现(图1)。要实现2030年目标,需要大量补贴和政策支持。本文围绕绿氢实施目标差距、目标缩小和政策支持差距,以讨论政策影响作为结尾,旨在保护气候目标免受不确定的绿氢供应影响。
图 1. 过去和未来的绿氢愿景和实施差距
The wide green hydrogen implementation gap in 2022 and 2023
过去三年绿氢项目展现了两种对立趋势。短期内,随着项目临近启动年份,很多项目的容量大幅缩水,实施成功率极低。2022和2023年,原定的电解能力大部分未能按时完成,项目延误或消失成为常态(图2)。进入2024年后,以欧洲为代表逐渐推动项目数量增加(图3),但项目的实际落实仍面临巨大的挑战,尤其是在成本和投资风险方面。电解槽成本上涨、缺乏购氢协议及相关政策滞后成为制约项目进展的重要因素。电解槽本身具备模块化优势,但整个绿氢生产系统复杂,实施差距难以缩小。
图 2. 2023年绿氢实施差距
图 3. 2021年、2022 年和 2023 年绿氢项目
The closing 2030 green hydrogen ambition gap
绿氢项目的目标与1.5°C情景相比,2030年目标差距在过去3年有所缩小(图4)。绿氢的需求在不同情景下差异巨大与项目扩展的速度和其他减排选项之间的竞争有关。一些情景中绿氢目标接近实现,由于项目大多数仍处于初期阶段,成功率较低,目标的实现仍面临挑战。需要克服高失败率并提供足够的政策支持以达成1.5°C情景目标。
图 4. 2030年绿氢目标差距正在缩小
Estimating the 2030 green hydrogen implementation gap
通过模型估算各终端应用领域所需的补贴,并分析绿氢与其化石燃料竞争者之间的成本差距(图5)。尽管绿氢成本逐渐下降,但在没有碳定价的情况下,绿氢与化石燃料之间的成本差距仍然显著,且需要持续补贴直到2050年。研究强调碳定价在缩小成本差距和促进绿氢发展的关键作用,指出若无碳定价,所需的补贴将大大超出太阳能光伏和风能的历史支持水平。
图 5. 2030年绿氢实施差距
Discussion and conclusion
本文探讨了绿氢发展面临的三大差距:实施差距、目标差距和补贴差距。绿氢的项目数量增加,但实际实施仍面临高失败率,且所需的政策支持和补贴量巨大。为了实现2030年目标并推动绿氢向长期气候目标迈进,政策制定者需采取平衡的政策组合,缩小绿氢与化石燃料之间的成本差距,并降低投资风险。研究建议结合供给侧补贴与需求侧政策,优先支持氢能的高价值应用领域,同时逐步从补贴过渡到市场机制,以降低政策成本并推动氢能技术和市场成熟,确保绿氢在气候变化缓解中发挥重要作用。
END
内容 | 贵州大学研究生 毕孟旭
一审 | 贵州大学研究生 曾雯雯
终审 | 贵州大学副教授 李澄江
转自:可再生燃料LCA