氫能被譽為終極的清潔能源,在能源、工業、交通等多領域具有顯著的減排效應。歐洲、日本、美國等眾多經濟體都把氫能列為國家戰略能源,并大力發展綠氫,推動氫氣國際貿易。
但現在使用的氫氣大多來自煤炭、石油、天然氣等化石燃料制取的灰氫,由可再生能源通過電解水制取的綠氫,占比還非常小,大概是4%左右。主要原因還是因為目前綠氫制取成本比較高。
既然使用綠氫可以帶來減排效果,如何通過市場機制讓這種減排獲得收益,從而鼓勵綠氫的廣泛使用,加速產業發展,是自愿減排碳市場應該考慮的大問題。
聯合國氣候變化框架公約下的溫室氣體減排機制,也一直在擴大這方面的方法學。
自從今年年初全球首個氫燃料電池汽車碳減排認證方法學落地之后,近日,全球首個可再生能源制氫減排方法學在聯合國清潔發展機制執行理事會(CDM EB)第119次會議上審批通過,正式成為清潔發展機制(CDM)第124個大型方法學,填補了全球可再生能源制氫碳減排方法學的空白。
值得注意的是,這兩個方法學都是由中國有關部門提交。可再生能源制綠氫方法學由中國氫能聯盟研究院牽頭,上海環交所、國家能源集團國華投資(氫能公司)等機構共同參與和開發。
這次獲批的可再生能源制氫減排方法學,針對可再生能源制氫的減排潛力進行廣泛調研和系統研究,歷經CDM方法學小組和執行理事會的多輪審核后通過,可應用于由可再生能源或混合電力支持的電解水制氫項目,并供應給專用用戶。
該方法學將助力開發可再生氫碳資產,提升可再生能源制氫項目收益率,對氫能產業綠色化和規模化發展具有重要意義。
01 納入CDM的方法學為什么重要?
1997 年,在《聯合國氣候變化框架公約》的基礎上形成了《京都協議書》,該協議書創新性地通過引入市場機制來解決全球氣候的優化配置問題,并在其中提出了三個旨在減排的靈活合作機制——國際排放貿易機制(I-ET)、聯合履行機制(JI)和清潔發展機制(CDM)。
其中,清潔發展機制是發達國家和發展中國家之間基于項目合作進行的溫室氣體減排機制。
目前CDM備案了共計124種方法學,所涉及領域包括:能源——能源工業(可再生、不可再生資源)、能源分配和能源需求、制造業、化工、建筑、交通、采礦、礦物生產、金屬生產、燃料的逃逸排放、HFC和SF6生產和消費中的逃逸排放、溶劑適用、廢棄物處理造林和再造林、農業等。
CDM方法學對項目邊界、基準線、項目排放、監測計劃等CDM關鍵要素進行界定,構成CDM機制的重要組成部分,也是開發碳減排量的重要基礎。
根據項目減排量大小等,可以將CDM方法學分為大型項目方法學,小型方法學、大型造林和再造林方法學和碳捕捉和收集方法學等。
前面所說的氫燃料電池汽車碳減排認證,屬于小型方法學,而可再生能源制氫減排則屬于大型方法學。
一旦可再生能源制取綠氫的方法學在CDM機制下備案后,經過一套流程,就可以簽發CER(核證減排量),并進行交易。在二級市場,CER目前可以在AirCarbon Exchange(ACX)、CBL Market等碳平臺進行交易。
截止到2023年8月31日, CDM總計簽發約24.17億噸CER。中國長期是CDM最大的供應國,截止到2023年8月31日,來自中國的項目共計簽發約11.93億噸,占到全球的約49%。印度、巴西和韓國也是主要的簽發國,累計簽發量分別占到全球的約13%、9%和8%。
圖為聯合國CDM機制下核證減排量(CER)簽發量-分國家。
來源:易碳科技
CER也可以在聯合國碳抵銷平臺購買并自愿注銷。
可再生能源制綠氫方法學通過,將把綠氫制取和使用的減排效果轉化為可以被出售或應用于企業碳中和計劃中的碳信用,而且這種交易可以在國際之間進行。這屬于綠氫制取項目的額外收益,這一路徑的打通,有望吸引更多投資者和企業參與到綠氫項目的開發、使用和推廣之中。
當前全球綠氫處于發展的早期階段,高成本是當前面臨的重要難題,此次方法學的通過,將直接助力可再生能源制氫企業開發碳資產,改善項目收益率,促進可再生能源制氫工藝的應用,推動氫能產業綠色化和規模化發展,為全球氫能產業的發展注入新的動力。
02 萬億綠氫市場的爭奪
可再生氫將在交通、鋼鐵、化工等領域將成為主要的零碳原料,全球碳中和轉型和凈零目標的實現,有望推動氫能需求。
根據 Statista 數據,主要國際能源組織針對 2050年氫能在全球能源總需求中的占比進行了預測,數據顯示,到 2050 年氫能在總能源中的占比將達22%,其余幾家機構的預測值在 12%-18%間不等。以國際可再生能源機構12%的占比預測為例,綠氫產量將提升到 2050 年的 6.14 億噸。
國際氫能源委員會預測, 2050年全球氫能源需求將增至目前的10倍,同時2050年全球氫能產業鏈產值將超過2.5萬億美元。
根據中國氫能聯盟數據,2020-2060年通過使用綠氫有望實現超過200億噸的碳減排量,其中交通行業累計減排量最大,約為156億噸,減排占比70%以上。
所以,不管是從綠氫的需求量,還是從減排量來看,都是一個巨大的市場。
基于氫能有寬闊使用場景以及龐大的產業鏈價值,氫能的開發與利用不僅成為諸多經濟體實現能源轉型的重要路徑,而且上升為國際競爭的重要部位。
按照美國能源部發布的《國家清潔氫能戰略與路線圖》,2030、2040和2050年美國內氫需求將分別升至1000、2000和5000萬噸/年,同時2030年與2035年前分別將制氫成本降至2美元/千克和1美元/千克。
歐盟Repower EU規劃提出到2030年要實現自產和進口各1000萬噸/每年的可再生氫目標,為此歐盟將通過歐洲氫能銀行、投資歐洲計劃等多個項目對氫能提供融資支持。
日本“2050碳中和綠色增長戰略”計劃于2030年實現國內氫產量達到300萬噸/年,2050年達到2000萬噸/年。
初步統計,目前全球已有42個國家和地區發布了氫能政策,36個國家和地區的氫能政策也正在籌備中。
從氫能發展方向看,綠氫成為了各國一致性的開發重點。美國的《通脹削減法案》提出為綠氫提供最高3美元/公斤的稅收抵免。
按照歐盟綠色交易工業計劃,歐盟創新基金將為綠氫提供8億歐元的專項補貼。
同時日本也推出了2萬億日元的綠色創新基金用以建設大規模的綠氫供應鏈。
國際可再生能源機構(IRENA)的報告認為,未來,綠氫可能會顛覆全球貿易和雙邊能源關系,導致出現新的氫能出口國和使用國,進而重塑各國的定位。氫能不只是一種替換燃料,而是整個系統的轉型,伴隨著政治、技術、環境和經濟格局重塑。
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