構(gòu)建國際氫能供應(yīng)鏈,日本進入氫能發(fā)展新時代
受制于國內(nèi)資源短缺(日本的能源供給約94%來源于海外)以及2011年福島核事故的影響,日本能源對外依存度過高的問題顯得格外突出。為擺脫這一困境,加快氫能發(fā)展進程迫在眉睫。隨著 “基本氫能戰(zhàn)略”的發(fā)布,日本正在積極推動國際合作,共同構(gòu)建國際氫能供應(yīng)鏈。
日本氫能發(fā)展的目標(biāo)是實現(xiàn)二氧化碳零排放,但根據(jù)日本能源經(jīng)濟研究所(IEEJ)的研究報告顯示,限于當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦螚l件,日本可再生能源生產(chǎn)成本高于全球平均水平,這直接影響了制氫成本。因此,利用海外可再生能源獲取氫能成為日本實現(xiàn)氫能戰(zhàn)略的關(guān)鍵。
目前,日本已與多國開啟國際氫能供應(yīng)鏈合作:
文萊“加氫廠”
世界第一個基于有機液體儲氫的全球氫供應(yīng)鏈
日本新一代氫能鏈技術(shù)研究合作組(AHEAD)是由千代田、日本郵船、三井物產(chǎn)、三菱商事四家企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)辦,其在文萊與日本間構(gòu)建的氫供應(yīng)鏈旨在利用文萊建設(shè)的天然氣工廠重整制氫、再利用千代田開發(fā)的Spera氫技術(shù)通過輪船將氫氣儲存和運輸?shù)饺毡、最后在川崎脫氫廠進行脫氫,實現(xiàn)有機液態(tài)長距離海運輸氫。
該項目已于2020年正式開始運營,預(yù)計每年向日本運輸210噸氫氣,用于發(fā)電和交通領(lǐng)域。未來,還將利用文萊的風(fēng)電資源,開展可再生能源電解制氫,以實現(xiàn)低碳清潔氫的供應(yīng)。
澳大利亞“制氫廠”
褐煤制氫與液態(tài)氫運輸
日本無二氧化碳氫能源供應(yīng)鏈技術(shù)研究協(xié)會(HySTRA)所推進的褐煤制氫項目,由澳大利亞電力生產(chǎn)商AGL能源公司和日本川崎重工業(yè)公司合作推動,旨在將褐煤轉(zhuǎn)化為氫并配合CCS技術(shù)實現(xiàn)零碳排放的氫能生產(chǎn)。
此次液態(tài)氫運輸所使用的輪船是世界上第一艘載貨能力為1250立方米的液態(tài)氫運輸船,具備長距離運輸和低溫存儲功能,保證了海上液態(tài)氫運輸?shù)陌踩浴?/p>
該項目于2020年開始運行,望于2030年實現(xiàn)商業(yè)化運作。如果項目成功,則澳大利亞的褐煤儲量可以提供相當(dāng)于日本240年的總發(fā)電量,同時也能大大降低制氫成本。
沙特阿拉伯“制氫廠”
以“氨”為載體的氫供應(yīng)鏈
沙特國家石油公司沙特阿美與日本貿(mào)易公司三菱株式會社及工程公司JGC合作構(gòu)建以氨氣為載體的氫供應(yīng)鏈。考慮到純氫較難儲存和運輸,氨則可以通過現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施以較低的成本進行處理,沙特阿美選擇利用其天然氣工廠從天然氣中分離氫能制氨,將其運輸至日本后,再從氨中分離氫能。
2020年10月,沙特國家石油公司沙特阿美成功將40噸高等級藍(lán)氨(配合CCS技術(shù),使天然氣制氨零碳排放)海運至日本,用于零碳發(fā)電。未來,沙特阿拉伯有望成為日本最有潛力的合作伙伴。
挪威“制氫廠”
可再生電力制氫
2017年,日本川崎重工與挪威NeL氫能公司達(dá)成合作,旨在利用可再生水力發(fā)電生產(chǎn)氫能,通過郵輪將液化氫輸送到日本,以此實現(xiàn)商業(yè)化零排放制氫。該項目預(yù)計年制氫約22.5-300萬噸。未來,有望實現(xiàn)可再生能源風(fēng)力發(fā)電制氫,并以24日元/Nm3(21.7美分/Nm3)的價格向日本供應(yīng)液化氫。
機遇和挑戰(zhàn)
國際合作對于日本氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、技術(shù)改進和成本降低至關(guān)重要。通過多次和氫能生產(chǎn)合作伙伴定期的會晤,不斷強化國際合作對氫能發(fā)展的重要作用,日本已與多國達(dá)成協(xié)議,未來必定將在國際氫能發(fā)展中占據(jù)領(lǐng)先地位。
氫能供應(yīng)鏈的構(gòu)建除了需要國際合作,還離不開大量的資金支持,據(jù)不完全統(tǒng)計,2013年-2018年,日本政府對氫能項目的研發(fā)和補貼投入高達(dá)14.58億美元。隨著試點項目的不斷成功,日本政府一定會在未來繼續(xù)加大投入,全面推動“氫能市場”的形成,這為國內(nèi)外各企業(yè)合作共贏提供了極大的便利。
目前,得益于政府和國內(nèi)外企業(yè)的大力支持,日本已步入氫能發(fā)展的新階段,并依舊處于全球氫能發(fā)展的領(lǐng)先地位,但從未來很長一段時間看,實現(xiàn)氫能社會依然面臨諸多問題和挑戰(zhàn),比如離不開政府補貼,氫能生產(chǎn)技術(shù)受限以及成本過高等。盡管如此,相信憑借其長期積累的技術(shù)經(jīng)驗以及不斷的研究投入,日本將在氫能發(fā)展戰(zhàn)略的道路上穩(wěn)步前行。
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