沙特藍(lán)氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑

據(jù)美國油價網(wǎng)報道，當(dāng)世界開始建設(shè)未來氫氣經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施時，無碳?xì)錃獾娜蛸Q(mào)易經(jīng)濟正變得越來越清晰。沙特是預(yù)計將在這個未來市場中找到重大機會的國家之一。

根據(jù)利雅得一家著名研究機構(gòu)最近一份報告，電解生產(chǎn)的綠色氫氣將在2030年開始運往丹麥鹿特丹港，其價格與歐洲氫氣相當(dāng)有競爭力，這在一定程度上取決于所用的運輸方式。

研究人員還看到沙特國內(nèi)工業(yè)中氫氣的巨大潛力。由于全球碳排放成本上升，氫氣和氫基燃料可能取代灰色氫氣，這將增強沙特一系列產(chǎn)品的出口潛力。

研究人員看到藍(lán)色氫氣(碳捕獲)和綠色氫氣(可再生能源)的巨大潛力，兩種氫氣的技術(shù)和生產(chǎn)成本都在逐漸下降。研究人員對藍(lán)色氫氣的前景較最近的一些分析更為樂觀，這些分析人員預(yù)測，到2030年前，綠色氫氣在全球許多地區(qū)的價格將超過藍(lán)色氫氣。

但沙特在生產(chǎn)兩種低成本氫氣方面的明顯優(yōu)勢，可能會讓它長期開發(fā)這兩種氫氣。因此，研究人員提倡一種平衡的方法，即國家內(nèi)部的地區(qū)專業(yè)化。

現(xiàn)實假設(shè)

這份題為《沙特氫氣生產(chǎn)的經(jīng)濟和資源潛力》的報告是由阿卜杜拉國王石油研究中心(KAPSARC)在今年3月份對外發(fā)布的。

KAPSARC的研究人員基于對沙特天然氣價格和可再生能源發(fā)電成本的現(xiàn)實假設(shè)，研究了現(xiàn)實的成本情景。KAPSARC的研究人員還仔細(xì)考慮了電解系統(tǒng)的預(yù)期成本和利用率等因素。

沙特阿拉伯已經(jīng)是煉油行業(yè)和化工行業(yè)的氫氣消費大國;主要是高碳排放產(chǎn)生的“灰色”氫氣。到目前為止，這是生產(chǎn)天然氣最便宜的方式，價格約為每公斤0.90美元。但在未來幾年，藍(lán)色氫氣，尤其是綠色氫氣的成本預(yù)計將大幅下降。

藍(lán)色氫氣的優(yōu)勢在于沙特的巨大天然氣產(chǎn)量和其封閉的市場。沙特既不出口也不進(jìn)口天然氣，從而保持著較低的價格，目前為每百萬英熱單位1.25美元。按照這個價格，到2030年前，生產(chǎn)藍(lán)色氫氣的成本將從目前的每公斤1.34美元下降到1.13美元。這是假設(shè)隨著碳捕獲與儲存(CCS)方法的推廣，成本不斷降低。

綠色氫氣的成本高度依賴于可再生能源和電解所需的電力成本。根據(jù)每兆瓦時18.3美元(沙特新太陽能項目的平均拍賣價格)的電價計算，綠色氫氣目前價格為每公斤2.16美元。研究人員認(rèn)為，如果可再生電力成本降至每兆瓦時13美元，到2030年前，綠色氫氣成本將降至每公斤1.48美元。

到2050年前，沙特的綠色氫氣生產(chǎn)成本可能進(jìn)一步下降到每公斤1美元。達(dá)到每公斤1美元的目標(biāo)假設(shè)電解槽的投資費用降至每千瓦400美元，而可再生電力成本降至每兆瓦時10美元以下，這兩種情況都是現(xiàn)實的。

研究人員看到沙特在可再生電力生產(chǎn)中實現(xiàn)高利用率的能力的巨大優(yōu)勢。他們聲稱，沙特可再生能源生產(chǎn)的利用率可以達(dá)到60%;太陽能光伏-風(fēng)能混合系統(tǒng)是可能的。事實上，沙特阿拉伯的大片地區(qū)，尤其是西部地區(qū)，有利太陽能和風(fēng)能的生產(chǎn)。這大大超過了歐洲的風(fēng)力發(fā)電，后者的利用率約為35%。

然而，有了這一優(yōu)勢，沙特仍然需要以某種形式實施碳價格。報告稱，按照目前國內(nèi)天然氣價格為每百萬英熱1.25美元，碳價約為每噸65美元，到2030年前，綠色氫氣將與灰色氫氣競爭。

加快出口

假設(shè)到2030年前綠色氫氣的生產(chǎn)成本為每公斤1.48美元，那么從沙特西部地區(qū)通過蘇伊士運河將氫氣運送到鹿特丹港的成本可能相當(dāng)有競爭力。

為了估算這個生產(chǎn)成本，研究人員還對轉(zhuǎn)化為載體、運輸和脫氫的成本進(jìn)行了假設(shè)。他們認(rèn)為，液態(tài)氫氣可以在2030年抵達(dá)鹿特丹港，平均運輸成本約為每公斤3.5美元至4.5美元。根據(jù)最近的研究，到2030年，歐洲綠色制氫的成本將在每公斤3美元到5美元之間。

雖然沙特向歐洲出口氫氣的價格似乎具有競爭力，但這在很大程度上取決于使用的載體類型。海上運輸液氫的方法，或以液態(tài)有機氫載體(LOHC)的形式，仍在發(fā)展中。氨氣是氫能的載體，但如果需要純氫氣，則需要將氨氣裂解回氫氣(脫氫)。根據(jù)最近的研究，這將每公斤增加1美元到2美元不等的額外成本。

為了避免這種潛在的成本增加，KAPSARC的研究人員建議沙特生產(chǎn)商尋找機會直接使用氨氣，無論是藍(lán)色還是綠色。用灰色氨氣代替化肥的生產(chǎn)可以找到市場。新的應(yīng)用，如日本用于發(fā)電的藍(lán)色氨氣，也可能帶來出口機會。

研究人員還倡導(dǎo)沙特國內(nèi)的脫碳化工業(yè)，如合成氨和甲醇工廠，通過將它們轉(zhuǎn)換為低成本的藍(lán)色或綠色氫氣。這種轉(zhuǎn)變可能會擴大到國內(nèi)其他行業(yè)，如鋼鐵、水泥和鋁。研究人員還看到交通運輸領(lǐng)域的潛力，包括新的燃料電池應(yīng)用和可持續(xù)的航空燃料。

這一戰(zhàn)略可以降低沙特的碳足跡，同時也為沙特出口碳中和產(chǎn)品的生產(chǎn)開辟新的機會。低碳?xì)錃鈱⒔档驮S多行業(yè)成品的碳含量，從而在全球碳政策變得更加嚴(yán)格的情況下更好地定位它們在國際市場上的地位。

地區(qū)綠色和藍(lán)色氫氣戰(zhàn)略

沙特廣闊的領(lǐng)土表明，氫氣生產(chǎn)的地區(qū)專業(yè)化是可行的。KAPSARC的報告認(rèn)為，這兩個一般地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和自然特征的獨特組合可以使氫氣——無論是綠色氫氣還是藍(lán)色氫氣——的生產(chǎn)成本在世界上最低。

沙特東部地區(qū)擁有巨大的石油和天然氣生產(chǎn)、煉油和化學(xué)工業(yè)設(shè)備，有很多基礎(chǔ)設(shè)施支持藍(lán)色氫氣工業(yè)的發(fā)展。這包括獲得深層含鹽水層用于二氧化碳儲存。

沙特西部地區(qū)擁有非常強大的太陽能和風(fēng)能資源，可以生產(chǎn)低成本的電力，用于生產(chǎn)綠色氫氣。位于沙特西北部的NEOM項目已經(jīng)成為世界上最大的綠色氨氣生產(chǎn)工廠之一。其生產(chǎn)的氫氣將用于生產(chǎn)主要用于出口的氨氣。

這些獨特的地區(qū)優(yōu)勢可能使沙特追求廣泛的氫氣戰(zhàn)略，包括綠色氫氣和藍(lán)色氫氣。

這種地區(qū)綠色氫氣和藍(lán)色氫氣戰(zhàn)略是否可行，將取決于藍(lán)色氫氣和綠色氫氣的相對成本。彭博新能源最近分析了28個國家的成本，結(jié)果顯示，到2030年，藍(lán)色氫氣在世界上的很多地方都無法使用。根據(jù)這項分析，即使在美國這樣天然氣相對便宜的國家，到2030年，來自可再生能源的綠色氫氣的生產(chǎn)成本也將低于藍(lán)色氫氣。

但是沙特的情況可能不同，它不在彭博新能源建模的國家中。彭博新能源貿(mào)易和供應(yīng)鏈主管瓊斯表示：“藍(lán)色氫氣的競爭力將取決于從沙特國家石油公司獲得的天然氣價格。”他目前正在撰寫一份關(guān)于中東和北非氫氣出口的報告。

瓊斯說：“現(xiàn)有的生產(chǎn)、運輸和儲存基礎(chǔ)設(shè)施，以及當(dāng)?shù)氐挠蜌鈨r值鏈，當(dāng)然是擴大藍(lán)色氫氣規(guī)模的優(yōu)勢。”

瓊斯警告說，藍(lán)色氫氣出口的機會可能會受到競爭和外部約束的限制。歐洲對進(jìn)口氫氣的新興需求可能會受到綠色氫氣授權(quán)的限制。與此同時，那些希望進(jìn)口藍(lán)色氫氣的國家，比如日本，可能會找到一個距離更近的低成本供應(yīng)國，即澳大利亞。

因此，瓊斯認(rèn)為沙特的綠色氫氣將用于出口，而其藍(lán)色氫氣將有助于當(dāng)?shù)孛撎細(xì)錃庀M(2019年為每年229萬噸，是目前中東消費最大的)。

瓊斯說：“當(dāng)?shù)氐幕疑珰錃庥糜谏a(chǎn)甲醇和成品油產(chǎn)品，這兩個行業(yè)都是低碳?xì)錃饫玫母邼摿π袠I(yè)。”