日本進(jìn)入氫能發(fā)展新時(shí)代

2021年日本將進(jìn)入氫能發(fā)展的新時(shí)代，日本將開始從澳大利亞進(jìn)口液態(tài)氫，這是氫商業(yè)化過程的關(guān)鍵一步。

1 新的氫運(yùn)輸途徑即將打通

液態(tài)氫的運(yùn)輸屬于日本無二氧化碳?xì)淠茉垂?yīng)鏈技術(shù)研究協(xié)會(huì)(HySTRA)的試點(diǎn)項(xiàng)目的一部分。2018年4月，澳大利亞電力生產(chǎn)商AGL能源公司和川崎重工業(yè)公司宣布在澳大利亞維多利亞州拉特羅貝河谷建造一座煤氣化示范廠，該試點(diǎn)項(xiàng)目于2020年開始運(yùn)行，以測試將褐煤轉(zhuǎn)化為氫的可行性，然后將其液化運(yùn)往日本。項(xiàng)目總成本為4.96億美元，其中一半用于維多利亞的試點(diǎn)，另一半將用于日本的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和航運(yùn)。目標(biāo)是在2020年中期完成初步示范，2030年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。目前澳大利亞褐煤制氫的價(jià)格可以達(dá)到29.8日元/m3(約合27美分/m3)。盡管成本很低，但由于煤氣化制氫與直接燃煤發(fā)電一樣具有污染性，未來該項(xiàng)目的最終方案是與碳捕集存儲(chǔ)(CCS)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)零碳排放的氫能生產(chǎn)。

此次液態(tài)氫運(yùn)輸將由Suiso Frontier油輪運(yùn)輸，這是世界上第一艘載貨能力為1 250 m3的液態(tài)氫運(yùn)輸船，其首次運(yùn)輸液態(tài)氫的確切時(shí)間尚不清楚。日本在2020年12月21日通過了2021—2022財(cái)年的預(yù)算草案,包括日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提出的47.5億日元(約合4 588萬美元)預(yù)算資金用于在澳大利亞和日本之間運(yùn)輸液態(tài)氫,這意味著運(yùn)輸液態(tài)氫可能發(fā)生在下一財(cái)政年度。

2020年5月，日本先進(jìn)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展協(xié)會(huì)(AHEAD)首創(chuàng)的從文萊到日本的國際氫運(yùn)輸項(xiàng)目開始啟動(dòng)。2020年10月，日本從沙特首次進(jìn)口藍(lán)色氨用于發(fā)電，在此過程中捕獲的30 t二氧化碳用于SABIC旗下的Ibn-Sina工廠的甲醇生產(chǎn)，另外捕獲的20 t/a二氧化碳用于沙特阿美的Uthmaniyah油田的提高原油采收率。

2 制定氫能利用戰(zhàn)略

液態(tài)氫運(yùn)輸將是日本將氫從國外運(yùn)輸回國內(nèi)的第3種途徑，根據(jù)2017年制定的“基本氫能戰(zhàn)略”，日本的目標(biāo)是到2030年前完成氫供應(yīng)鏈的開發(fā)和商業(yè)化。該戰(zhàn)略的主要目的是實(shí)現(xiàn)氫能與其他燃料的成本平價(jià)，建設(shè)加氫站，替代燃油汽車(包括卡車和叉車)及天然氣及煤炭發(fā)電，發(fā)展家庭熱電聯(lián)供燃料電池系統(tǒng)。鑒于日本的資源狀況，日本政府還將重點(diǎn)推進(jìn)可大量生產(chǎn)、運(yùn)輸氫的全球性供應(yīng)鏈建設(shè)?！盎練淠軕?zhàn)略”還設(shè)定了2020、2030、2050年及以后的具體發(fā)展目標(biāo)。

3 成本問題是關(guān)鍵

雖然日本預(yù)計(jì)開始從澳大利亞運(yùn)輸液態(tài)氫，這將有助于擴(kuò)大日本氫供應(yīng)鏈的發(fā)展，但降低成本是目前各種氫生產(chǎn)和供應(yīng)選擇面臨的共同問題。根據(jù)日本“基本氫能戰(zhàn)略”，日本2030年目標(biāo)是每年采購30萬t氫，相當(dāng)于1 GW的發(fā)電能力，并在2030年左右將氫的成本降低到30日元/m3。據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省12月21日發(fā)布的最新估計(jì)，基于目前的技術(shù)，日本當(dāng)前的氫采購成本約為170日元/m3，計(jì)劃到2050年逐步降低至20日元/m3。

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還指出，日本目前100%的氫發(fā)電成本估計(jì)為97.3日元/(kW·h)，10%的氫和90%再汽化液化天然氣混合發(fā)電成本估計(jì)為20.9日元/(kW·h)?？偛课挥诎拇罄麃嗙晁沟莫?dú)立油氣、能源及替代燃料咨詢公司普洛托斯國際咨詢公司(Protos Consulting International)首席顧問Constantine Tsesmelis表示：“鑒于2035年前日本LNG和煤炭的長約定價(jià)，在可預(yù)見的未來，日本無論進(jìn)口什么顏色的氫(灰氫、藍(lán)氫或綠氫)用于發(fā)電的成本都將高于天然氣和煤炭發(fā)電的成本?！?/p>

中國化工報(bào)，2021年1月11日