氫能環保與市場 : 氫能與再生能源的互補關係(1) : 氫能與再生能源的互補關係(1)

FILE - In this Sept. 19, 2017 file photo the morning sky is colorful illuminated behind wind turbines near Jacobsdorf, Germany. The UN Climate Change Conference 2017 will take place under Presidency of the Government of Fiji in Bonn, Germany and starts on Monday, Nov. 6, 2017. (Patrick Pleul/dpa via AP, file)
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氫能與再生能源的互補關係(1)

 

過去十多年,全球能源轉型的主角是風電與光伏。其優勢很清楚:一旦建成,邊際發電成本極低,且不依賴燃料進口。按國際可再生能源署資料,2024年全球公用事業級電池儲能成本已降至約192美元/千瓦時,較2010年大幅下降。這反映出可再生能源配套技術正快速成熟。但風光發電的核心問題並未消失:太陽在白天發電,風力受天氣和季節影響,供電曲線與用電曲線並不完全匹配。

 

這種間歇性帶來兩個經濟後果。第一,是棄風棄光。當中午光伏大量出力、電網需求不足時,低成本電力反而無法完全消納。第二,是系統成本上升。電力系統不能只看每度電的發電成本,還要看調峰、備用、輸電、儲能和穩定性成本。當風光滲透率愈高,市場愈需要能跨小時、跨日甚至跨季節調節的工具。電池可以解決短周期波動,但若要把夏季過剩光伏轉移到冬季,或把大基地綠電轉化為工業原料,單靠電池並不經濟。

 

這正是氫能進入討論的背景。氫不是新的能源神話,而是一種把電力「化學化」的媒介。當可再生電力過剩且價格低廉時,電解水製氫可以把本來被浪費的電力轉化為可儲存、可運輸、可用於工業的能源載體。它的價值不在於取代所有儲能技術,而是在電力系統中補上電池難以覆蓋的長時儲能和跨部門耦合功能。

 

氫能儲能效率低但難替代

 

從純能量效率看,氫能並不佔優。電力經電解槽轉化為氫,再壓縮、儲存,最後若再經燃料電池或燃氣輪機轉回電力,整體效率通常僅約35%至40%,明顯低於電池的約90%。這正是為何在日內調峰、兩至四小時儲能等場景中,鋰電池更具成本優勢。若今天有一度太陽能電力要在晚上使用,最合理的方案大多是電池,而不是先製氫再發電。

 

但效率不是唯一指標。能源系統真正比較的是「在特定時間、特定地點、特定需求下,哪種方案總成本最低」。電池適合高頻充放、短時平衡;氫能適合長時間儲存(數週至數月)、大規模能量搬運及難電氣化場景。尤其在鋼鐵、化工、煉油、航運、航空燃料和高溫工業熱等領域(這些部門合共佔全球約20%的CO₂排放),直接用電並不總是可行。氫氣及其衍生物如氨、甲醇、合成燃料,便具備更高的系統價值。

 

國際能源署指出,當前可再生氫的生產成本一般仍是未減排化石燃料製氫的1.5至6倍,這說明綠氫仍處於成本爬坡階段。但成本差距若放到下游產品中,有時會被攤薄。例如低碳鋼、綠色化肥或合成燃料的終端溢價,未必等同於氫氣本身的成本溢價。這也是投資分析中容易被忽略的一點:氫能的經濟性不能只看「每公斤氫多少錢」,還要看它替代的是哪一種燃料、哪一種排放成本,以及最終產品是否能取得綠色溢價。

 

內容支持:華通證券國際(WTF.US)

 

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