


2022-05-30
通常理解,利用太陽能、風能等可再生能源發電(綠電)制取的氫就是綠氫。但是歐盟正在制定的一項新法規對“綠”氫做出了更嚴格的限定。簡單概括就是,只有使用“增量”綠電制取的氫才算是“綠”氫。
眾所周知,歐盟是下定決心大搞能源轉型了,以盡快擺脫對化石能源的依賴。關于氫,歐盟在最新的REPowerEU計劃中提出,在2030年之前要達到年產1000萬噸可再生氫的能力。問題是,水電解生產氫需要消耗大量的綠電。這就與其他方面的綠電需求發生了沖突,因為歐盟經濟的整體脫碳也需要大量的綠電。
所以,歐盟的政策制定者擔心,在綠電存量有限的現實狀況下,大力發展氫能會導致出現制氫和其他用途“搶綠電”的情況。如果很大一部分存量綠電被用于制氫,綠電的供應就會出現缺口。這樣一來傳統的化石能源發電必然會趁虛而入以補足供應缺口,這必然會導致二氧化碳排放的大幅增加。正是針對這個問題,歐委會拿出了新的規則——未來電解水制取的氫如果要被承認為“純綠”氫,那么使用的綠電必須是增量的。換言之,新建的綠氫項目必須有與之匹配的綠電設施作為支撐,否則生產的氫就不能算“純綠”氫。下面大致講一下這個規則。
先說來龍去脈。2018年底,歐盟頒布了修訂后的《可再生能源指令》(RED II),為交通部門設定了使用可再生燃料的比例。這就引出一個拗口的專門概念——“非生物源的可再生液體和氣體運輸燃料”(簡稱RFNBO)。綠氫是RFNBO的重頭,因此在下文中以綠氫替代RFNBO這個概念。《可再生能源指令》在其序言中指出,只有使用綠電生產的氫才能算是“綠”氫,這很好理解。進一步講,只有使用“完全可再生”(fully renewable)電力制取的氫才能被歐盟認定為“完全可再生”(下文稱為“純綠”)。這意味著,氫是否可貼“純綠”標簽取決于用的電是不是“純綠”。針對電的“純綠”屬性,《可再生能源指令》要求歐委會制定明確細則。就在5月20日,歐委會公布了這個細則草案。
歐委會細則對于制氫設施使用“直連”電力和網上電力這兩種場景分別做出了規定。
場景一“直連”電力:制氫設施與發電設施直連,或者兩者本屬同一設施。在這種情形下,發電設施應當不與電網連接,或者即使連接也有計量措施保證制氫設施不從電網取電,只可能是發電設施向電網輸送余量電力。此外,發電設施的投產時間應當不早于電解槽投產時間3年。原本按照《可再生能源指令》的要求,發電設施投入運營的時間是不能早于制氫設施的。但歐委會在制定細則時做了變通,理由是風光項目的審批時間太長。滿足了上述要求,制氫所用的電才算是“純綠”,氫也才可視作“純綠”。
場景二是使用網上電力,又細分為兩個子場景。子場景一:制氫設施位于綠電占比很高(>90%)的電力競價區(bidding zone,下簡稱價區),例如北歐一些地方。這種情況下,制氫所用的電自動算做“純綠”(氫同理)。但電解槽的滿負荷小時不得超過電網的綠電比例。
子場景二:制氫設施使用網上電力,且所處價區的綠電比例低于90%,大多數區域是這種情況。這時,制氫用電算做“純綠”要滿足三方面要求:1.額外性,2.時間關聯,3.地理關聯。額外性要求制氫設施通過新能源購電協議(PPA)從新建的、未受補貼的發電設施采購綠電。新建是指發電設施不早于制氫設施3年投入運營。時間關聯是指制氫用電與發電要達到小時級匹配,即制氫必須使用同一小時內發出的綠電,或者同一小時內存儲于制氫一側的綠電。作為例外,可以在低電價時段使用電網電力(即電網向下重新調度時段,此時可再生發電過剩)。時間關聯的要求有一個緩沖期——在2016年底之前制氫用電與發電達到月度匹配即可。嚴格的時間同步要求給制氫設施的運營帶來了挑戰。由于新能源發電的特殊性,需要過度匹配發電設施才能使電解槽滿負荷運行。這可以通過安裝儲能或儲氫設施解決,但無疑會拉高成本并抑制氫能擴張。地理關聯旨在避免制氫設施因電網擁塞而無法從物理上獲取綠電。它要求制氫與發電設施處在同一價區。如果制氫與發電設施分處鄰近的不同價區,則發電設施所在價區的電價必須高于制氫設施所在的價區,或者發電設施位于一個與制氫設施相鄰的海上價區。
下一步,到6月17日,歐委會的公開征求意見階段結束。屆時,歐委會將提交一個最終版草案給歐洲議會和歐盟理事會以供審議。由于這個規則的性質是“授權規章”(delegated act),是依母法(即《可再生能源指令》,RED II)授權增補或修改母法的非核心條文,故歐洲議會和歐盟理事會無權對規則草案提出修訂,若反對只能通過多數票否決草案。這意味著規則草案大概率會在審議期結束后自動生效。
歐盟要實現的既定的氫能目標,每年新增的電力需求將超過2019年法國全年的用電量,也超過2019年整個歐洲的風力發電總量。所以發展氫能很可能會刺激化石能源發電,這既會反噬氫能的氣候效益也會破壞其在加強歐洲能源安全方面的作用。這就是為何歐委會要制定規則,以確保氫能的開發必須同步匹配相應的綠電設施。歐委會的新規則定義了什么可以算作綠氫——必須使用綠電,綠電必須是新增的,必須避免導致化石能源發電的增加。這個新規則主要是出于環境考慮,它的核心概念“額外性”本身就借用自自愿減排碳市場,強調自愿減排的成果必須是增量的。
然而歐委會的新規則仍然給氫能行業留了一定緩沖。它允許2027年以前投入運營的制氫項目使用存量綠電。環保組織擔心這個“后門”會刺激制氫項目在未來幾年大量上馬。
有業內人士認為,歐盟的做法與我國的源網荷儲一體化、風光制氫一體化政策有共通之處。從要求制氫和綠電設施互相匹配的角度看確實如此。但實際上,由于歐盟有較高的綠電比例,處于碳中和沖刺階段,中國仍然是化石能源為主,還處于碳達峰階段,故兩者關注的側重點不同。歐盟的新規則要解決的是氫能“大躍進”后綠電不能讓位于化石能源發電的問題。而我們的源網荷儲一體化和風光制氫一體化強調的是就地消納,讓氫挑起儲能的功能。歐盟擔憂的是制氫項目從電網上搶綠電,而中國希望的是引導綠氫項目布局在用電需求少,并且外輸能力弱的地區。
