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关于氢能商业化的五个建议

来源:,氢能,氢气,贝恩 编辑:一游之间 浏览:16 发布:2021-04-03 20:07:41

SHPGX导读:美国咨询公司贝恩近期发布了一份报告,基于氢气发展的可行性、成本竞争力、技术和供应情况,对氢气市场的未来发展进行了3种情景预测,分别是聚焦式发展情景、产业集成式发展情景和加速发展情景,考虑了氢气的未来应用全景、氢气与其他零排放可再生能源之间的竞争实力对比,并提出了5条建议。

氢能受到追捧并非新鲜事,20世纪70年代和21世纪初国际油价畸高之时,能量密度极高的氢能都曾成为规避高油价的潜在选项之一,但氢能因此而获得的关注也往往随着油价的下降和走稳很快归零。但这一波的热潮与以往很不一样,油价自2014年崩溃以来,最高也未摸及80美元/桶的顶端,大部分时间都在极低区间徘徊,而氢能的兴衰则早已与油价脱钩,随着“低碳热”的蔓延,氢能以其储能和低碳应用潜力,已日渐成为替代化石能源的最佳选择。

美国咨询公司贝恩近期发布了一份报告,基于氢气发展的可行性、成本竞争力、技术和供应情况,对氢气市场的未来发展进行了3种情景预测,分别是聚焦式发展情景、产业集成式发展情景和加速发展情景,考虑了氢气的未来应用全景、氢气与其他零排放可再生能源之间的竞争实力对比。

贝恩公司称,与可再生能源成本不断下降一样,绿氢的未来发展也将出现同样的趋势。相关技术,如碳捕集和电解的成本也将逐渐走低。碳税的提高将进一步增强氢能的竞争力,政府的补贴也将加速氢气技术的发展和降本。

根据贝恩公司产业集成式发展情景预测,2050年全球氢气市场规模将达到3亿吨,利润或超过2500亿美元。2020~2030年增长相对缓慢,其后将开始提速。该情景假设所有的重点工业都将增加氢气用量,且其中一些增速更快,如在运输行业,电动汽车成为主力车型,氢气或将在重型卡车燃料中占一席之地,而在另一些氢气具有优势的应用场景中,如使用电池过于沉重时,也不得不以氢为驱动等。

该情景还假设运输和工业应用将占氢气需求的80%,发电、取暖和其他用途将占剩余的20%。由于一些应用需要大笔投资进行基建或设备更换,对于公司而言,短期氢能发展的机会主要在于其他工业或电力应用方面。

在加速发展情景下,根据主要发电企业的去碳化目标,氢气可作为发电燃料或可再生能源的能量存储介质。但考虑到技术应用的不确定性和氢气的相对竞争力,这个过程可能较慢,最终结果可能与聚焦式发展情景类似,2050年,氢气需求将为1.85亿吨。

当下,蓝氢和绿氢在全球氢气总产量中的占比不足1%。竞争力的增强不仅需要在技术上取得突破,而且需要获得将氢气用于运输和存储所需的基础设施与大量的工业应用。公共投资对蓝氢和绿氢发展的促进作用也非常重要。

从贝恩公司的预测来看,氢能前景似乎离我们还很远,但考虑到氢气在能源转型中的重要地位,其建议有意向的公司应尽早开始谋划,并提出了5条建议。

从未来角度逆向理解氢能潜力

对氢能市场的每个参与者而言,首要任务是确定最具潜力的氢气应用及其内在的驱动力,这不仅是对相关应用的成本研判,而且涉及对竞争性替代产品、供应来源、技术,以及国际、国家和当地的相关政策的了解。

在部分地区或领域,氢气是最佳减排方案,用户也愿意为之付费,此时氢气应用的前景很好预测,但也取决于具体个案、转型的难易程度和资产置换计划等因素。而在另一些地区或领域,氢气应用面临来自其他低碳或零碳方案的竞争,此时氢气转型的动力取决于是否有低成本可再生能源制氢和氢气的可再生能源供应链是否可用。

氢能的长期竞争性基于市场力量,但短期内国家或地区政策可通过鼓励投资或直接投资加快氢经济的发展。这也可以从可再生能源发电的发展过程中“取经”。

以美国为例,来自联邦政府的直接补贴有助于可再生能源技术的快速推广和改进,欧洲的英国、荷兰、丹麦、德国、波兰也在逐渐采取类似做法。

选择切入点和参与模式

随着氢能市场价值链的延展,氢气供应、生产、物流等方面的瓶颈也将显现。要想在氢能发展过程中占得先机,公司需要了解这些瓶颈所在,以及其对参与模式的影响。

有效的参与模式应以公司现有强项为起点,同时规划出明确的盈利路线,获得正现金流可能需要很长时间,因此公司需慎重选择发展路径并持之以恒,避免受到周期性波动或短期诱惑的影响而偏离既有航线。

与其他公司合作不失为一个好办法,不仅可以分担风险,而且能共享思路,降低学习成本,并在邻近领域占有一席之地。目前已有4种主要的合作模式开始浮现:

项目合作:价值链上的公司组队开展特定的项目。如比利时就有10家公司建立的财团,合作开发一个与氢气相关的甲醇项目,很好地整合了财团成员的专业技能,展示了氢气在建立可持续闭环经济中的重要作用。

包销产品和系统整合:工程和建筑公司、石油公司和氢气公司共同投资氢气生产设施,同时实现了整个价值链上系统的服务整合。

合资公司和少数股投资:供应商和终端用户少量持股或合作,向价值链上的其他重要公司提供产品或其他服务。

新业务扩展:价值链上的公司,包括可再生能源公司、工程公司、物流公司,都进入相关业务。

制定完善且灵活的执行规划,监测重大氢能相关标志性事件进展

对于具有氢气应用潜力的行业,公司应开始制定行动方案,制订全面且低风险的资本投资计划。与其他不确定性较大的领域一样,氢能发展也需要监测一些关键的标志性事件,从而掌握和调整方向,更稳妥地推进,并在进行风险预测的基础上,平衡投资强度与预期长期回报的关系。目前的氢能市场发展还面临着巨大的不确定性,因此规划的制定必须兼顾灵活性和坚韧性,在标志性事件显现时,可及时扩大规模或改变方向。

当前在全球电池材料市场占得先机的一些公司就采取过类似策略,当其意识到电池材料市场将主要受到汽车电动化的推动时,立刻实行了扩产或方向的变更。而判断的依据就是一些重要指标的变化,包括特定电池技术和成本的发展与演化、电池公司的投资和重心、汽车制造商的平台发展。正是因为监测到这些标志性的变化,这些公司才能及时决策,占得先机。

追踪氢能市场的发展需要监测的标志性事件主要包括用户、基建、政策和技术等四个层面。

从用户层面来看,标志性事件包括越来越多地开始使用氢气或氢气相关产品,包括运输、钢铁和合成燃料,可行性项目规模升级,用户愿意为低碳产品支付较高费用。

从基建设施层面来看,标志性事件包括氢能存储设施取得技术进展,安全性更高;氢气分销投资增加,包括氢气罐和加氢系统;氢气市场形成,包括氢气营销、贸易和存储等;瓶颈突破式的进展,如出现将船更换成氢气动力的干船坞。

从政策层面来看,标志性事件包括碳税急剧增加,征税范围扩大;对氢气的使用有明确促进作用的政策、承诺或投资;新一代核能的角色定位出现政策变化;加强用水限制。

从技术层面来看,标志性事件包括关键氢能发展技术和风能、太阳能、电池、核能、碳捕集和封存技术的成本与经验曲线的重大变化;电气化,包括取暖、泵和电动汽车的成本和经验曲线出现重大变化等。

找最佳机会争取氢能发展开门红

氢能市场作为正在成形的市场,发展更倾向于围绕一系列供求潜力展开,预计可能出现几次机会。

第一次机会已经出现苗头,主要表现在现有氢需求与供应关系中,氢价格已极具竞争力。尤其在一些低成本氢气地区,如智利、中东和澳大利亚,或替代物过于昂贵的地区,如斯堪的那维亚半岛偏远地区的钢铁生产行业用氢,又或者政府给予补贴抵消过高成本的地区,如比利时、德国和荷兰等。

对于长期机会,公司可采取边干边学的方法来掌握,从抓住第一次机会开始,争取氢能发展开门红。这些长期机会将聚焦于可实现低碳目标的一些应用上,特别是工业应用,或在氢能的优势可抵消或超越其不确定性的领域,如特型重载车、燃料电池车等。 过去十几年,液化天然气市场的发展也展示了类似特点,生产公司寻求低成本供应来源,在打造运输船、出口设施和其他一些必要的基础设施的同时,慢慢对接了需求端。

对于氢能发展成本较低的地区,公司的转型会更快,在应用过程中不断累积经验,逐渐在实践中成长,为进入更大的市场做好准备。在这个过程中,政府将是重要的推动因素,通过制定排放规则刺激相应需求,也可通过投资和激励机制降低氢能成本。

确定正确的经营模式,合理纳入氢能业务

新业务往往很难在现有经营模式下找到定位,特别是当新业务可能威胁到原有业务时更是如此。一些公司将氢能发展作为公司核心业务的延伸,另一些则将之视为替补增长动力源。根据公司的氢能发展战略、参与模式及其与原有核心业务的关系,公司可关注3个方面的发展:

所有权与可靠性:任命管理长期氢能发展路线的人员,助力公司监控关键节点和相应决策的制定,如确定可行性小项目和并购目标。

长期投资:确保足够且可持续的投资,以抓住机遇,推动氢能发展,避免其成为其他短期回报性质业务的附庸,要做到这点需注意资本的灵活性与机动性。

与核心业务的关系:理顺氢能发展与公司其他业务之间的关系,以确保其成功和效率,包括人才和能力挖潜、行动快捷性和规模缩放等。

氢能的发展潜力

氢能除了自有的能源密度极高的特点,还可以进行存储和运输,完胜时断时续的太阳能和风力发电,也优于最多仅能储能数小时的联网电池。而与传统的化石能源相比,它可以在任何地区制取,不会因资源分布不均而引发地缘政治风险。

氢气既可以直接作为燃料,又可以作为原料生产氨或合成燃料,尤其适用于一些用常规方法无法实现低碳化的领域。氢气按来源大致可分为四类:一是作为工业副产品的氢;二是通过煤、石油、天然气等化石能源制取的氢,这类氢又因煤、石油和天然气排放二氧化碳的程度不同而有所区分,煤气化制氢、石油重整制氢、蒸汽甲烷重整制氢几种方式得出的氢被称为灰氢;三是对排放的二氧化碳进行碳捕集、封存处理得到的氢被称为蓝氢,蓝氢还包括甲烷裂解制氢、天然气或生物气热解制氢;四是通过低碳能源,如核能、太阳能、风能发电电解制得的氢则被称为绿氢。

目前,除了工业副产品,制取的氢大多属于灰氢。但据国际可再生能源署的估算,随着可再生能源发电和电解成本的不断降低,绿氢的竞争力将在未来十年大幅增强。蓝氢虽然并非完全清洁,其排放的二氧化碳仍占天然气或煤制氢排放量的5%~15%,但仍将成为绿氢未来最大的市场竞争者。

本文来源 | 中国石化报


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