德國實現(xiàn)2045年氣候目標 綠色氫能成為轉(zhuǎn)型核心

德國的化工行業(yè)體量龐大，發(fā)展繁榮，但它同時也是最大的溫室氣體排放源之一。如果德國要實現(xiàn)2045年的氣候目標，就需要改變這種情況——而綠色氫能是解決方案的核心。

關鍵點

德國希望推動其溫室氣體密集型的化工行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。氫能將成為這一轉(zhuǎn)型的核心，而擁有現(xiàn)成解決方案的國際企業(yè)將迎來新的商機。

要想一窺德國化工行業(yè)的未來，請將目光投向西班牙南部陽光普照的廣闊地帶。這里有一家專門研發(fā)可再生能源裝置的德國公司 Viridi RE，正計劃利用幾十公頃的光伏板和風力渦輪機的電力來生產(chǎn)氫氣和甲醇。該公司的目標是到2025年底，綠色氫的年產(chǎn)量能超過6萬噸，所有這些氫氣都將通過火車運往北部2000多公里外的巴登-符騰堡州的德國化學工廠。

Viridi公司政策與創(chuàng)新高級經(jīng)理丹尼爾·阿伊羅普洛斯（Daniel Argyropoulos）估計，當他們在2025年開始運營時，公司每年將減少超過20萬噸的二氧化碳排放。通過購買使用再生能源生產(chǎn)的甲醇，Viridi的化工客戶可以更加靠近他們的碳中和目標。

阿伊羅普洛斯說道：“目前，化工業(yè)對天然氣依賴程度依然很高，而天然氣是化石燃料，逐步被替代是大勢所趨。作為綠色甲醇供應商，我們預計市場將對我們的產(chǎn)品有巨大的需求。”

綠色氫氣（H2）和甲醇（CH3OH）的市場增長是德國政府旨在推動的一個新領域，即政府希望利用氫的生產(chǎn)來實現(xiàn)該國工業(yè)大部分行業(yè)的脫碳，涵蓋從汽車到化工行業(yè)的方方面面。

“為了進一步去碳化，氫氣必須是綠色的，這意味著可再生能源的目標已經(jīng)大幅提高。同時，工業(yè)領域也需要更多的脫碳氣體。”阿伊羅普洛斯說道。

現(xiàn)在正是改變之機

德國龐大的化工行業(yè)體量排名世界前四，占德國GDP的10%以上。從不利的方面來看，化學合成產(chǎn)生了德國15%的碳排放，而且化工生產(chǎn)商也是全球最大的天然氣、石油和電力的工業(yè)消費者。

“整個化學合成過程都伴隨著能源的使用，主要來自化石燃料。為了擺脫這種情況，化學合成的所需能源需要來自可再生能源?！盫ivevo能源公司負責人羅爾德·諾伊曼（Gerold Neumann）說道。

最近當選的德國政府，制定的新氣候目標加速了改變的進程。德國化學工業(yè)協(xié)會（VCI）能源、氣候變化和原材料部門負責人、化學家約克·羅塞邁爾（J?rg Rothermel）說：“德國的行業(yè)面臨著很大的壓力，因為要在2045年之前實現(xiàn)碳中和，在歐洲則是2050年之前。這個時間點并不遙遠，特別是當談及今日正規(guī)劃的新化學工廠要在2045年仍能運作時?！?/p>

然而還有另一個因素在加快工業(yè)脫碳的進程。隨著全世界對石油的依賴程度接近峰值，化石燃料價格的波動將比以往更大，這促使化工企業(yè)轉(zhuǎn)向更加可預測的能源和原材料。

改變方程式

德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署化學品專家拉斐爾·戈德斯坦（Raphael Goldstein）解釋說：“氫能將是這一進程的核心。”他的預測是基于長期以來的實踐得出的。他還說道：“化工行業(yè)已成為德國最大的氫消費者?！?/p>

作為德國最大的二氧化碳排放領域之一，化工行業(yè)至少應該按比例承擔相應的脫碳責任。目前，絕大多數(shù)用于制造化學制品的氫氣是通過將天然氣分解為氫氣和二氧化碳來生產(chǎn)的。其結(jié)果就是導致數(shù)百萬噸溫室氣體的排放?；ば袠I(yè)意識到，這個方程式將不得不改變。

戈德斯坦說：“用綠色氫能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氫能是未來十年的大勢所趨。”理論上，其化學原理十分簡單：用可再生電力驅(qū)動電解槽，將水分解成為氧氣和氫氣。

假設有足夠多的可再生電力，那么就能夠無限量地生產(chǎn)綠色氫能。并且，對氫能的需求也將十分龐大。德國經(jīng)濟與氣候保護部（BMWK）表示，到2030年，德國對氫能的需求將高達110太瓦時（TWh），且這些氫氣都必須由太陽能、風能和地熱等可再生能源生產(chǎn)。與之相較，德國目前電力總發(fā)電量約為500太瓦時。戈德斯坦認為：“如果僅靠在德國生產(chǎn)，不可能滿足對氫的需求?！?/p>

這意味著德國必須大量進口綠色氫能。因此，除了在德國可再生能源豐富的地區(qū)建電解槽外，Viridi和其他公司正在開展與德國之外的企業(yè)進行合作。

物流解決方案

由于氫氣的大量運輸在物流層面十分復雜，市場迫切需要這一領域的專業(yè)知識和解決方案。中短期內(nèi)，投資者會持續(xù)看好由可再生能源生產(chǎn)的綠色甲醇作為能源載體。廣泛的基礎設施已經(jīng)存在，可以運輸和儲存液態(tài)甲醇，而且甲醇的生產(chǎn)可以結(jié)合氫氣和二氧化碳——換句話說，它捕捉了碳，同時也是氣體密集型化學過程的化石燃料替代品。

Viridi已經(jīng)在西班牙找到了太陽能充足的地區(qū)，搭建起數(shù)百公頃的光伏板以生產(chǎn)甲醇。下一步，他們計劃用特殊的火車將甲醇運往德國北方的化工行業(yè)重鎮(zhèn)卡爾斯魯厄一帶。一旦甲醇成功運達，“它將成為各種化學產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎”，阿伊羅普洛斯說。

另一種方法是在靠近可再生能源的地區(qū)建造電解槽和化工廠。Vivevo正計劃在德國石勒蘇益格-荷爾斯泰因州（Schleswig-Holstein）的布倫斯比特爾化學工業(yè)園（ChemCoast ParkBrunsbüttel）建造一個氫氣工廠。該地區(qū)可以方便地獲得北海生產(chǎn)的風能，該地區(qū)未來鋪設的輸氣管道亦可用用來運輸綠色氫氣到德國各地的客戶。

投資者的巨大商機

上述兩個領域為外國投資者提供了很大的靈活性?！凹夹g是有的，但現(xiàn)在需要進一步提高效率?！绷_塞邁爾表示，“目前的技術需要大量電力，而且設備比較昂貴?！?/p>

此次轉(zhuǎn)型可能會像30年前的可再生能源一樣得到補貼。目前，歐盟正在搭建一個框架，以歐洲共同利益重大項目（IPCEI）資金的形式對氫氣生產(chǎn)進行補貼。

然而，一些重大問題仍未得到解答：例如，轉(zhuǎn)移老的化工廠并在靠近可再生能源的地方（如多風的北海海岸線）建造新的化工廠是否更有意義，或者是否應該建造電力管道將綠色電力輸送到現(xiàn)有的化工制造重點地區(qū)，如巴伐利亞州東南部的“化工三角區(qū)”或巴登-符騰堡州及卡爾斯魯厄等化工業(yè)中心。

Vivevo希望其所在的布倫斯比特爾化學工業(yè)園（Brunsbüttel）能成為未來的示范基地。工業(yè)園的100兆瓦電解槽用于生產(chǎn)氫氣，并將氫氣與附近垃圾焚燒廠產(chǎn)生的二氧化碳結(jié)合，進而合成甲醇。隨后，合成的甲醇將作為傳統(tǒng)天然氣的綠色替代品，銷售給化學工業(yè)園的其他企業(yè)。

“我們的工業(yè)消費者就在家門口，而綠色能源就在這里?！敝Z伊曼說，“這也是一個可以在其他地區(qū)復制的模塊化方案?！?/p>

隨著德國轉(zhuǎn)向氫經(jīng)濟，為化工業(yè)提供現(xiàn)成解決方案的公司將迎來新的商機。諾伊曼說，“德國是您理想的選址地。德國的市場非常大，提供給外國企業(yè)極大的機遇?！?/p>

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