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              新聞中心

              美國NETL報告探討化石能源促進清潔氫能發展的作用

              近日,美國能源部國家能源技術實驗室(NETL)發布《加速實現清潔經濟氫能未來-化石能源的作用》報告,基于45個組織的90多名專家研討結果,探討了化石能源能夠為美國發展清潔氫能起到的作用,并提出了政策建議。關鍵要點如下:

              一、關鍵結論

              1、實現脫碳目標,提高氫產能和利用效益,政府領導至關重要,并需要明確氫能使用理由和途徑

              向氫能過渡所面臨的關鍵問題是,如果要實現脫碳目標,清潔氫的生產和利用必須增加50倍,從現在的1000萬噸/年增加至2050年超過5億噸/年。從商業角度來看,氫能將成為能源行業中增長最大的市場之一。政府領導對于實現脫碳目標至關重要,除了采取稅收抵免和激勵措施,還需資助研發示范活動,并促進和鼓勵政府實體之間的溝通以及各級政府(聯邦、州和地方)的合作,以減少氫能項目實施的許可、監管和經濟障礙。此外,還需要明確使用氫能的理由和實現特定環境效益的途徑,確保以客觀、公正的方式處理所有氫氣生產途徑。

              2、碳捕集與封存(CCS)對化石燃料產氫至關重要,政府需要采取積極行動加以支持

              在結合CCS技術進行天然氣制氫過程中,碳強度受到天然氣基礎設施中甲烷泄漏率的顯著影響。如果將甲烷泄漏降至最低,這類途徑生產的“藍氫”可能有助于實現極低的上游碳排放??衫寐摪钫徺I力來刺激對氫能的需求,如將氫能用于清潔煉鋼、合成氨等。CCS對化石燃料制氫的低碳化至關重要,雖然CCS在技術上幾乎沒有障礙,但長期責任風險問題以及對VI級二氧化碳(CO2)注入井的許可耗時較長,是可能危及投資者利益的兩個重要因素,解決這些問題需要政府采取積極行動。

              3、努力擴大氫能,抓住將豐富的原料生產能力、大規?;A設施、可觀的存儲容量和鄰近工業基地等統籌結合的初始機遇,并積極采取措施應對環境正義問題

              雖然每個地區都面臨各自的機遇和挑戰,但在工業需求集中的地方,還需考慮將氫氣和二氧化碳進行地質存儲的可行性。關于環境正義問題,需要通過與相關組織和地方社區開展合作,加強宣傳、教育和信息共享來緩解矛盾。在這方面,美國能源部的“區域碳封存伙伴關系”(RCSP)計劃是一種成功模式。此外,建議優先考慮那些有機會幫助弱勢社區的氫能中心選址。例如,煤礦社區可在獲取原料(如天然氣、廢煤和生物質)和封存CO2(通過地下儲層)的同時,通過培訓(如針對煤礦工人)促進再就業。除了對工作的影響外,有人建議,將處境不利的社區組織和其成員納入項目,有助于應對環境正義組織的關注。

              4、工業界應充分利用國家能源結構轉型中對氫能不斷增長的需求盡快發展,投資政策需要明確,監管制度有待協調同步,投資和預算需要進一步擴大和加大支持力度

              工業界需加快向前發展,以充分利用美國能源轉型中對氫能不斷增長的需求。此外,利用碳捕集技術對現有化石燃料制氫設施進行改造也有較大潛力,可將捕集的CO2就近封存。氫能投資的最大挑戰是政策的不確定性,而不是技術障礙?;A設施,特別是CO2和氫氣輸送管道以及封存設施,是發展氫能中心以及實現整體過渡的關鍵基礎。各種監管制度也都需要進行協調和同步,以協調州際和州內的CO2和氫氣輸送管道和存儲設施?,F有管道的利用對于未來氫氣專用管道建設具有重要價值。另外,聯邦政府可以提供資金支持研究來幫助技術跨越前期的“死亡之谷”,實現規模開發或者早期部署。但當前在應用研究和開發方面尚存在缺口,需進一步擴大預算,開展更多的示范項目,以支持新興技術的早期部署和大規模的技術驗證。

              5、客觀地對氫、氨技術路徑進行技術經濟和生命周期分析,以指導政策選擇和前進道路

              需要以一致、科學客觀的方式對基于氫、氨的技術路徑進行技術經濟和生命周期分析,以指導政策選擇和發展道路,減少時間和資金的浪費。美國國會正在審議的《氫生產稅收抵免法案》要求使用《清潔空氣法案》的可再生燃料標準來確定氫生產的碳強度,并將減少溫室氣體排放與稅收抵免掛鉤。生命周期分析的現有國家級框架是為生物燃料制定的,需針對氫生產碳強度的分析方法達成一致,因為稅收抵免相關政策不確定性對制氫項目的經濟可行性存在著重大影響。

              6、是否具備碳封存能力對于區域內更廣泛地生產“藍氫”至關重要

              管道建設項目比過去面臨更多的監管障礙,使其風險更大、成本更高。因此,需尋求在天然氣產地附近進行碳封存的方法。此外,還需要考慮替代傳統天然氣儲層的碳封存方法(如CO2的地下礦化)。

              7、促進多方協同合作以擴大氫能規模

              應努力促進電力和天然氣公用事業公司與其他行業利益相關者之間建立伙伴關系,以支持氫能項目或氫能中心建設,充分利用氫生產、儲存、輸運(例如管道運輸)和最終應用方面的綜合協同效應。此外,將多個氫能終端應用部門結合起來可以迅速擴大規模,因此政策和法規應考慮氫能的跨行業價值。氫中心的成功建設可能需要全員參與,加深產業界、學術界、政府、非營利組織和社區團體之間的合作,以確保氫能的接受度、安全性、經濟可行性和平穩過渡。

              8、積極應對解決氫能的社會接受問題

              重大安全事件和社會接受問題有可能影響氫能轉型,因此應積極應對解決,如組織氫能安全培訓、公眾認識活動、社區對話等。氫能基礎設施的可靠性和安全性將至關重要。盡管對氫氣運輸和存儲的安全性存在許多誤解,但仍有機會加深溝通交流,了解氫能反對者的擔憂,并通過教育社區普及氫能的潛在好處以及運輸和存儲安全。為了更好地檢測氫氣的生產運輸等環節,需確定氫監測傳感器要求,明確部署和安全作業的規范和標準。

              二、政府行動建議

              1、政府應促進行業對話以增加氫能開發機會,推動更多合作,加深監管機構和研究者的合作

              政府應促進行業參與者(氫氣生產商、管道和存儲運營商、公用事業單位、運輸公司、電解槽/蒸汽重整裝置制造商、工業終端用戶、開發商和市政當局/經濟發展機構)之間的持續對話,以增加氫能開發機會。在聯邦和地方層面加快擴大合作,確定協同效應。通過DOE、其他聯邦機構與州政府機構之間的早期合作,在監管機構和研究人員之間建立強有力的工作關系。

              2、積極采取措施應對環境正義問題,大力普及氫能的公眾溝通教育和宣傳工作

              通過與環境正義組織和當地社區的協作以及更好的宣傳、教育和信息共享來應對環境正義問題。評估DOE以往示范項目的成功經驗并采取行動,制定相應計劃,與公眾就氫能部署框架進行溝通和教育。實施具有高度影響力的聯邦宣傳工作,為美國確定明確定義的脫碳日期。

              3、科學制定資助政策,確定制氫技術路徑和降低運輸成本研究,開展能源經濟性相關研究

              政府資助支持美國的動態經濟模型研究,以幫助理解更廣泛使用氫能的挑戰?;诔杀?、成熟度和排放強度進行研發機會路徑分析。在地理信息系統(GIS)的工作支持下,結合技術經濟評估,對氫能中心的優先位置進行研究。DOE內部和外部的研發機構確定最有效的制氫技術,以及如何降低輸運氫成本。開展研究描述和闡明氨作為能源載體的能源經濟性。

              4、實施財政激勵措施,包括稅收抵免、貸款項目等

              聯邦政府可以直接激勵氫能生產。例如,生產稅收抵免可以用來提高氫能的成本競爭力,無論是從特定的燃料/原料,還是來自于未知原料的生產,或是直接與碳強度掛鉤,都可以通過生產稅收抵免降低制氫成本。建議將DOE的貸款項目范圍擴大至包括氫能生產和相關CCS項目。聯邦政府在處理資助/融資問題時可以考慮為氫開發商提供援助的替代方案。進一步深入研究政府對甲烷熱解制氫的激勵措施,與甲烷蒸汽重整相比,前者無需碳封存,而且成本可以通過碳產品的銷售部分抵消。

              5、明確政府相關職能,制定合適政策保證氫能的使用規模并擴大應用市場

              明確在氫輸運方面具有首要監管權的政府機構。制定液氫鐵路運輸的相關監管批準策略,以鐵路運輸作為管道和卡車運輸的中間替代方案。制定聯邦和州政府相關政策,以在管道摻混過程中實現氫氣和可再生氣體的同等使用。研究制定要求在所有天然氣管道中使用一定比例氫氣的聯邦法規。制定國家氫能設備測試計劃。制定并實施聯邦政府采購氫的戰略,創造大量需求,促使市場增加供應。通過海岸警衛隊采購低碳氨、綠色煉鋼等刺激氫氣需求。制定聯邦長期戰略,定義特定市場(例如煉油廠、氨生產)所需的低碳投入或產品的百分比,為市場提供明確的響應信號。

              6、進一步制定和完善相關法規政策,推動氫能開發生產。

              研究制定聯邦法規以要求部分氨生產來自綠氫的可行性??紤]沿戰略石油儲備線建立氫能戰略儲備的可行性。制定美國國家環保局(EPA)政策,縮短獲得VI級注入井許可所需的時間。制定政策,明確界定聯邦土地的地下空間所有權,并明確與碳封存有關的長期責任風險。制定聯邦法規解決碳封存所面臨的責任風險和監測成本問題。


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