能者谈 | 德国氢战略的核心要素

绿氢被视为所有经济领域脱碳的长期解决方案。而氢能经济的成功，取决于技术进步、政策框架和经济发展。

作者系德国能源署原署长

能源转型与气候保护是全球性的紧迫挑战。这些挑战之所以刻不容缓，是因为气候变化的影响已在全球范围内清晰显现。令人欣慰的是，世界各国政府、企业和社会各界已纷纷采取行动应对这一危机。在此过程中涌现的众多技术变革、新产品与解决方案，令人瞩目。

近年来的重要共识是，若没有气候中性氢及其衍生产品(如甲醇、绿氢天然气、氨等)，人类将无法实现气候目标。为此，我们必须构建一个覆盖全球市场的全新氢能经济体系:研发新技术并实现规模化应用，开辟新的运输路径并寻找新的合作伙伴。在全球氢经济体系之下，整个能源世界即将迎来根本性变革，一场意义深远的转型已悄然拉开序幕。

以德国为例，2018年，德国约3/4的一次能源依赖进口，且全部为化石能源。我们计划在2045年实现气候保护目标，为此需要大幅减少一次能源消耗，并在国内生产更多可再生能源。但即便如此，届时仍需要进口约40%的一次能源载体——关键在于，这些能源载体将不再依赖化石能源，而必须以气候中性氢为基础。我们的能源进口量将大幅减少，但进口的能源形式将彻底改变——这种能源形式目前几乎尚未存在。这项任务如此艰巨，唯赖高度国际合作才可实现。

德国是最早从战略高度应对这些挑战的国家之一。德国能源署2018年的《综合能源转型》与2021年的《迈向气候中性》两项核心研究，较早提出了氢能必要性的情景分析。此后，大量其他研究和情景分析相继展开。这尤为必要。因为作为全球最重要的工业基地之一，我们必须进行长期思考与规划。

为此，德国联邦政府早在2020年就通过了《国家氢能战略》(NWS)，并于2023年对其进行了修订。该战略是构建可持续氢能经济的基石，也是2045年实现气候中性目标的核心路径。其目标是将氢能确立为未来的关键能源，最初于2020年通过，2023年修订后进一步强化了这一方向。

德国氢能战略的核心要素包括：

1.扩大氢能生产：到2030年，德国电解槽装机容量目标提升至10吉瓦，较原计划翻倍，重点发展通过可再生能源电解水制得的“绿氢”。同时，通过天然气结合碳捕集(蓝氢)或热解技术(turquoise氢，暂译“青氢”)生产的氢能将作为过渡技术加以利用。

2.国际合作：由于德国无法仅靠国内生产满足氢能需求，国际合作伙伴关系至关重要。联邦政府正与挪威、加拿大、澳大利亚等国密切合作，构建长期进口体系，包括投资运输和储存技术(如以氨或液氢形式进口氢能)。

3.基础设施建设：计划建设约9000公里的“氢能核心管网”，部分利用现有天然气管道改造，预计2027/2028年投入使用。同时，推进进口港口和储存设施建设，确保安全高效的供应。

4.工业与交通领域应用：重点推动氢能在难以直接电气化的领域替代化石燃料，如钢铁、化工行业，以及重型运输、航空和航运，从而大幅减少二氧化碳排放。

5.政策支持与市场激励：通过“欧洲共同利益重要项目”(IPCEI)等计划为大型氢能项目提供资金支持，并引入“碳差价合约”(Carbon Contracts for Difference)，为企业转向气候友好型生产提供经济保障。

6.研发创新：聚焦电解、储存和应用技术研发，通过专门测试中心验证新工艺，优化氢能利用的效率和经济性。

总之，氢能战略是德国气候政策的核心组成部分。它着眼于大规模扩大氢能生产、构建国际市场，并将氢能融入多元经济领域。该战略保持技术开放性，明确聚焦可持续解决方案——氢能不仅要助力工业脱碳，而且要为能源转型提供关键支撑。

显然，在推动能源经济这一根本性变革的过程中，有许多新知识需要学习，有许多新领域有待探索。为此，我们需要扎实的基础知识与前期准备——无论是物流环节的挑战，还是氢能及其衍生物的不同存在形式。

氢能在全球能源转型中扮演着决定性角色。尽管当前灰氢仍占主导地位，但绿氢被视为所有经济领域脱碳的长期解决方案。而氢能经济的成功，取决于技术进步、政策框架和经济发展。目前，欧盟、日本、美国和中国正率先推动相关研究与市场推广。这无疑是积极的信号——氢能将成为可持续未来的关键基石，尽管实现这一目标仍需要漫长的过程。