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    【國際金融觀察】IEA《2022全球氫能評論》觀察:從全球投資與創新趨勢看氫能源政策

    新華財經|2022年10月25日
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    國際能源署發布的《2022全球氫能評論》認為,氫能需求正在持續增長。2021年,氫氣需求達到9400萬噸,恢復到新冠肺炎疫情前的水平。本文從IEA關注的氫能源投資與創新趨勢出發,探究氫能源公共政策發展重點。

    新華財經北京10月25日電(分析師劉竹波)國際能源署(IEA)發布的《2022全球氫能評論》認為,氫能需求正在持續增長。2021年,氫氣需求達到9400萬噸,恢復到新冠肺炎疫情前的水平(2019年為9100萬噸)。根據世界各國已經制定的政策和措施,IEA預計到2030年氫氣需求量可達到1.15億噸。相比之下,若實現2050年凈零排放的目標,則2030年需求量預計達到近兩億噸。

    氫可以通過減少對化石燃料的依賴來促進能源安全,無論是在最終用途中替代化石燃料,還是將以化石為基礎的氫生產轉變為可再生氫。國際氫市場的發展,還可以增加潛在能源供應商的多樣性,特別是加強能源進口國的能源安全。IEA稱,如果各國政府實施雄心勃勃的政策來實現其氣候承諾,那么到2030年,氫將有助于避免140億立方米/年的天然氣使用、2000萬噸標準煤/年的煤炭使用和36萬桶/日的石油使用,這相當于哥倫比亞目前的化石燃料供應量。在氫能源需求持續增長的背景下,IEA關注氫能源投資與創新趨勢。

    一、投資與創新趨勢

    趨勢一:氣候承諾背景下,全球電解槽項目產能落地水平相對較低。

    IEA測算,全球電解槽裝機容量約為500兆瓦(MW),到2030年,需要擴大到250GW以滿足氣候承諾。如果目前已公布的電解槽項目落地,到2030年,全球裝機容量可能達到130 GW左右,超過氣候承諾所需水平的一半。然而,目前只有約7%的計劃產能正在建設中或已達到最終投資決策。

    圖表1.jpg

    趨勢二:氫正在吸引更多的投資,但其成本和盈利能力仍令人擔憂。

    隨著技術進步、能源向凈零排放過渡進程加快,以及國際政治局勢的影響,資本正加速流向某些關鍵氫技術。此外,為了對沖天然氣價格的波動,私營部門也可能提高電解氫在化肥生產等應用中的使用。同時,企業也越來越愿意為低排放氫產品支付溢價。例如,世界最大的集裝箱運輸公司馬士基訂購了12艘甲醇動力船,簽署了將于2025年采購70萬噸低排放甲醇的伙伴關系協議,預計其中四分之三將使用超過10億噸的低排放氫進行生產,其余將使用生物能源。

    IEA指出,由于可再生發電廠和電解槽的結合是高度資本密集型的,資本成本幾乎占氫氣生產成本的一半。短期內,較高的氫氣生產成本可能會縮小項目開發商的氫氣銷售利潤率。與此同時,在終端使用部門,特別是重工業短期需求不足,加上燃料電池電動汽車模型和道路車輛加油基礎設施供應不足等因素,進一步限制了行業內資金的快速流動。

    趨勢三:氫公司投資組合的估值是2019年的四倍。

    為跟蹤氫能源投資趨勢,IEA全球氫投資組合匯集了33家上市公司,涉及電解槽和燃料電池制造、低排放氫和氨項目開發、氫配送基礎設施和氫燃料汽車等一系列低排放氫能源公司。按名義價值計算,該投資組合價值330億美元,約為五年前的10倍,是2019年底的4倍。該投資組合的月度投資者回報和收入比五年前高出三倍。相比之下,同期可比技術和清潔技術指數的回報率不到一倍。然而,自2021開始以來,氫能投資組合和清潔技術指數大幅下跌。

    圖表2.jpg

    IEA指出,這反映了三方面市場趨勢:一是面臨在前一年投資者繁榮之后的市場調整;二是投資者從長期增長股中重新分配資本,以尋求短期價值;三是大型多元化能源公司的競爭加劇。此外,一個重要趨勢是,雖然IEA全球氫氣投資組合中的大部分投資來自公司和多元化風險投資家,但專業氫氣基金也已進入市場。

    趨勢四:盡管還未商業化,但價值鏈上一些關鍵技術正取得進展。

    IEA指出,氫能源價值鏈上一些關鍵技術正取得進展。制氫技術發展良好,包括生產低排放氫。堿性電解槽和質子交換膜(PEM)電解槽均可在市場上買到。固體氧化物電解槽(SOEC)處于示范階段。陰離子交換膜(AEM)電解槽處于早期發展階段,但發展迅速。

    圖表3.jpg

    美國Monolith Materials公司開發了一種甲烷等離子體裂解工藝,可將天然氣轉化為炭黑和清潔氫。該公司已開始在美國運營Olive Creek1項目,這是其第一個生產氫氣和炭黑的商業規模無碳生產設施,下一階段計劃利用制造過程中產生的氫氣清潔生產氨。以生物質為基礎的路線也取得了一些進展,在日本和法國啟動了通過水污泥氣化生產氫氣的完整原型。同時,氫的國際運輸已成為技術發展的一個重要里程碑。2022年2月,川崎重工開發的液化氫油輪完成了澳大利亞和日本之間的第一批氫運輸。

    道路運輸方面,雖然燃料電池仍然是道路運輸中使用氫氣的主要技術,但內燃機(ICE)已受到關注。2021年12月,豐田展示了一款實驗性氫冰車。2022年6月,中國重汽和濰柴兩家制造商推出了第一款重型氫冰車。在航空領域,ZeroAvia于2022年開發并成功地面測試了一臺600千瓦氫動力飛機發動機。

    基礎設施方面,IEA指出,可以利用現有的天然氣設備和網絡,以盡量降低成本。例如,2018年以來,荷蘭Gasunie公司一直在運營第一條重新調整用途的天然氣管道。2022年5月,挪威斯塔萬格大學的研究人員首次將天然氣渦輪機重新調整用途,以使用純氫。重新調整用途的效率與使用天然氣相比,燃氣輪機的功率有所減少。然而,IEA認為這是一個里程碑,因為它表明現有的燃氣輪機可以使用氫氣來維持其長期價值,并降低潛在沉沒成本的風險。

    二、政策啟示

    啟示一:需要更明確且適當的監管和政策支持。

    IEA指出,目前的項目投資和實施進程難以滿足2030年氣候轉型需要。因此,需要更加明確的監管和政策支持。圍繞氫氣生產方面,還需考慮監管的適當性:過于嚴格的監管標準可能阻礙投資,但過于寬松的要求可能導致以化石燃料為基礎的發電增加,從而為電解槽供電,并可能影響電力市場和價格,對溫室氣體排放和能源安全產生不利影響。因此,如何在監管制度中找到適合本國國情的平衡點至關重要。

    啟示二:提高政府公共資金的使用和配置效率。

    由于近期項目投資巨大但成本下降的抵消作用有限,IEA預計近兩年達到最終投資決策且在建的項目將在很大程度上依賴于政府資金支持。在可再生能源項目公共財政分配方面,IEA提示可以通過拍賣來分配財政資金。例如,德國政府批準為H2Global計劃提供9億歐元的資金,這是一項拍賣十年期氫供應合同與同等氫承購合同相匹配的舉措,由一家公共中介機構負責兩份合同的成本差額,這一舉措對于提高政府公共資金的使用和配置效率有一定的借鑒意義。

    啟示三:加強與社會資本合作,促進關鍵技術示范應用和商業轉化。

    氫能源領域正在吸引更多的投資,盡管還未完全商業化,但價值鏈上一些關鍵技術正取得進展。美歐等多地正加強政府與社會資本的合作,在基礎設施和關鍵技術領域推動轉化。例如,由美國能源部資助并由美國國家可再生能源實驗室、液化空氣公司、本田公司、殼牌公司和豐田公司開發的一個項目,為重型卡車建造了一個氫燃料加油站,其流量超過了美國能源部的目標,平均質量流量達到14kg/min。同樣,作為工業和商業規模示范項目,歐盟創新基金為Hybrit項目(氫在直接還原鐵中的使用)提供了1.43億歐元支持。

    IEA《2022全球氫能評論》觀察:從全球投資與創新趨勢看氫能源政策.pdf




    編輯:張騏


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