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清洁、安全和经济的能源供应对于我们的生活至关重要。通过我们在可再生能源扩建方面及在能源效率领域的努力和取得的成功,能源转型为此奠定了基础。而联邦内阁决议通过的2030年气候保护计划,为联邦政府实现2030年气候目标创造了前提条件。为了将全球变暖明显限制在2度以下,并尽可能限制在1.5度,联邦政府长期追求与《巴黎协定》一致的气候中和目标。另外,德国与欧盟其他成员国一道公布了2050年温室中和目标。这意味着,在做出退出煤电决议之后,也必须尽可能地避免减排难度大的排放,例如工业生产过程中产生的温室气体。
成功实现能源转型意味着,要将供应安全性、经济性和环保性与创新型和智能型气候保护结合起来。为此,我们需要为目前仍在使用的化石能源找到替代品。这一点也特别适用于气态和液态能源,从长远的角度来看,这类能源对于德国这样的工业国家来说仍将是能源系统的一个重要组成部分。在这方面,氢能对能源转型的继续发展和圆满完成将起到核心作用:
氢能是一种应用范围广泛的能源形式。例如应用在燃料电池中,能促进氢基交通的发展,并且在未来用作合成动力燃料和燃料的基础。
氢是一种能量储存器,它可以根据供给需求灵活地储存可再生能源,并起到平衡供求关系的作用。这使氢能成为了能源转型的一个重要基石。
氢能是行业耦合的一个重要因素。在无法直接使用可再生能源电能的领域中,“绿氢”及其衍生产品(PtX系统)开启了脱碳化新途径。
在当今许多化学和工业工艺过程中,氢已经不可或缺。例如在氨气生产中就需要它作为原料。在未来,应替代现今已在使用的化石燃料制取的氢。此外,将氢作为原料使用,可在其他按照目前的技术水平尚不能采用脱碳技术的生产过程中实现脱碳化。这样对于温室气体平衡的生产,例如对初级钢材的生产来说,使用氢能替代硬煤焦炭是目前技术上最具前途的途径。
工业中的某些二氧化碳源,例如水泥工业生产工艺过程中的排放,长期来看只能以氢脱碳。将捕集到的工业二氧化碳排放利用氢转化成有用的化学品(CCU),从而为原料工业开拓出新的价值创造链。
为了能够将氢变成我们脱碳化战略的一个核心组成部分,必须着眼于整个价值创造链,它涵盖了从技术、制取、储存、基础设施和应用,以及物流和高质量基础设施等各个重要方面。
为了实现温室气体平衡的目标,承担起实现《巴黎协定》目标的国际责任,德国必须创造条件,确立氢为脱碳化选项之一的地位。对此,联邦政府认为,只有在可再生能源基础上制取的氢(“绿氢”)才是长期可持续的。因此,联邦政府的目标是利用“绿氢” ,支持“绿氢”顺利的市场推广,以及建立相应的价值创造链。同时联邦政府也认为,在未来的十年内将会形成一个全球和欧洲氢能市场。在该市场上也将交易碳中和氢(例如“蓝氢”或“青氢”)。由于德国与欧洲能源供应基础设施有着密不可分的联系,因此碳中和氢在德国也扮演着重要的角色,如果有供应,德国会作为过渡加以利用。
同时,在工业政策方面氢能也提供不断增长的潜力和机会,消除新冠疫情带来的冲击,支持德国和欧洲的经济发展。因此,国家氢能战略(NWS)的目标也包括利用与此相关的国民经济意义上的机遇。
联邦政府很早就已经认识到了氢能技术的发展前途,因此例如在国家创新计划氢能和燃料电池技术(NIP)的框架下,从2006年至2016年批准了约7亿欧元的扶持资金,在2016年至2026年期间扶持资金量将高达14亿欧元。此外,联邦政府从能源研究计划资金中拨款构建了一个绝佳的研究环境,与此同时,在能源和气候基金框架下,从2020年至2023年投资3亿1千万欧元来继续扩大对“绿氢”的应用型基础研究,并计划从2020年至2023年投资2亿欧元加强氢能技术的应用型能源研究。另外,“能源转型仿真实验室”也将加速氢能技术和创新从研究到实际应用的转化,并预计在2020年至2023年期间对其投入6亿欧元的资金。在国家脱碳化计划的框架下,主要促进对工业技术和大型技术设备的投资,将氢能用于生产工艺的脱碳化。为此目的,从2020年至2023年将有10亿资金可供使用。其他促进氢能在工业生产中的应用,以及在原材料工业中减少和利用二氧化碳的计划都以支持对氢能技术的工业投资为目的。此外,联合执政委员会2020年6月3日的未来一揽子计划规定,再投资70亿欧元用于氢能技术在德国的市场推广,以及再投资20亿欧元用于国际合作。相关项目的实际可用资金来自于各职能部门的预算拨款。
在中长期内,氢能的需求预计将大幅增长。为了发掘氢能技术的潜力,目前就需要采取后续步骤,并与经济界一道真正实现市场推广。为了实现该目标,国家氢能战略就氢能经济和可持续的制取、运输和使用方面的私人投资制定了框架条件。
就目前来看,能源转型预计所需的大量氢能无法仅靠在德国生产,因为德国境内可再生能源的生产能力是有限的,因此在未来德国必然仍将是一个能源进口大国。鉴于此,我们将围绕着“氢能”主题扩大和加强国际合作及合作伙伴关系。
近年来,“氢能”主题在欧洲及国际层面上也得到了迅猛发展。联邦政府在2018年9月与欧盟委员会及27个欧洲国家共同签署了“ 欧洲氢能倡议”,并将氢能技术和系统确立为具有战略意义的价值创造链。联邦政府将利用这种迅猛发展的趋势,并在2020年担任欧盟理事会轮值主席国期间,在此战略意义上继续推进“氢能”主题。
所描述的各项措施由各个职能部门负责,并由他们在有效的预算和财政拨款的框架下提供资金资助。(关注公众号“三个皮匠”,获取最新行业报告资讯)
点击下载报告:德国联邦:德国国家氢能战略(28页)
























