近日，国际能源署（IEA）发表文章《Could the green hydrogen boom lead to additional renewable capacity by 2026?》。这篇文章对2021-2026年全球计划的新增电解水制氢装机规模，以及其将带来的额外风能和太阳能光伏发电装机规模进行了统计分析，并基于各国公布的电解水制氢项目规划、风能和太阳能光伏发电项目规划，对未来可再生能源发电制氢的发展进行了展望。
该报告统计数据表明，2020年全球电解槽装置装机规模为300MW，这些电解水制氢项目主要是用电网电力。从近30个国家的项目规划来看，到2026年，全球电解槽装机规模可能达到近17GW。
根据项目公告，估计计划中有近一半的项目是使用现有的可再生能源项目电力。这是由于大多数电解槽装机规划项目属于靠近工业用地和港口的小型项目，规模在1-10MW，因此限制了为这些小型项目配套额外可再生能源发电装置。这类项目主要计划通过与开发商和公用事业公司的双边协议来使用电网输送的可再生能源电力。
图1 2020年全球电解槽装机容量和2021-2026年计划新增项目 数据来源:IEA，氢云链整理
大型项目（10-100MW）预计将在2021-2026年期间带来近18GW的额外风能和太阳能光伏发电新增装机需求，专门用于从可再生能源中生产氢气或氨，仅占我们主要案例预测可再生能源增长的1%。
这包括一些开发商在项目开发的初始阶段使用来自电网的可再生电力和新容量的组合。如果计划的项目在2026年之前投入使用，中国、智利、西班牙和澳大利亚将共同带来用于绿色氢气生产的额外18GW可再生能源发电新增装机中的85%。发展目标和财政支持的结合，加上太阳能和风能资源的可用性，使这些国家在专用可再生能源发电生产的氢气的短期大规模扩张中处于领先地位。
图2 2021-2026年大型电解槽带来的额外可再生能源装机容量 数据来源：IEA，氢云链整理
截至2021年10月，全球宣布的电解水制氢项目已达到260GW以上，预计可能会带来额外475GW的风能和太阳能光伏发电项目的新增装机需求，占目前可再生能源总装机规模的三分之一。大多数计划中的项目都考虑混合风能、太阳能光伏和电池储能工厂进行氢气生产。
图3 根据计划和宣布的绿色氢气项目增加的可再生能源产能 数据来源：IEA
欧洲拥有全球最大的规划电解槽和相关可再生能源容量规模，主要来自海上风电和太阳能光伏发电。这是由欧盟的绿色氢目标和相关资金推动的，以扩大电解水制氢生产规模，使难以减少的行业脱碳，符合欧盟到2050年的长期净零排放目标。凭借出色的风能和太阳能资源可用性，澳大利亚拥有仅次于欧洲的第二大管道，该国的目标是出口绿色氢气和氨。
类似的驱动因素为电解槽在中东和欧亚大陆的扩张提供了商业案例。在中国和拉丁美洲，宣布的长期项目仍然有限，但上行潜力仍然存在，特别是在减少弃光和减少工业生产中二氧化碳排放方面。
图4 全球计划新增电解槽和额外可再生能源装机估算（按国家/地区划分）数据来源：IEA
虽然大公司和国家已经宣布了未来二十年雄心勃勃的绿氢扩建计划，但目前还不确定这些项目中有多少项目将按时按预算投入使用。在全球范围内，作为刺激计划的一部分，已经宣布了近300亿美元的政府绿氢补贴。
由于目前世界各国的绿氢项目盈利能力可能导致项目出现融资困难，绿氢即可再生能源制氢的成本仍然高于化石燃料制氢。而电解槽产能扩张是减低绿氢生产成本的关键，足够的电解槽产能规模才能保障绿氢生产成本与化石燃料制氢成本媲美或更低。
此外，报告指出，目前计划的项目与未来绿氢需求之间的不匹配，仍然是未来电解水制氢扩张的关键不确定性因素。
政府政策目前更侧重于氢气在生产脱碳方面发挥作用，对开发增加氢能需求的新应用的关注不够，这可能导致目前各国在刺激氢气新应用的雄心壮志不足以实现其净零排放的承诺。
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