阿联酋的氢能全产业链布局分析

氢能产业是一个独立的新能源产业,需要整个配套产业链条的协同发展。

以可再生能源制取的绿氢为例,其产业链包含了可再生能源与氢能的联动生产、储运及输送、市场消纳等环节的规模化与产业化。

一个地区想要发展绿氢产业,要满足如下几个条件:

☆ 可再生能源的易得性

☆ 本地供应的溢出性

☆ 氢能向重点需求市场输送的便捷性

中东地区光能、风能等可再生资源丰富且易得,本地的电力消纳不足使得盈余的廉价电能可以转化为氢能;同时,中东作为欧亚大陆的连接枢纽,中国和欧洲两个对清洁能源需求旺盛的经济体能够成为其直接的市场。

因此,中东国家发展绿氢产业有着得天独厚的优势,而阿联酋则是其中的佼佼者。

自2017年公布2050清洁能源发展战略以来,阿联酋为本国氢能的发展设置了“占据全球市场25%份额”的目标,并开始了氢能的全产业链布局。


产业分工

2021年,阿联酋主权基金穆巴达拉投资公司(阿联酋能源开发商Masdar母公司)与阿布扎比国家石油公司、阿布扎比控股公司共同组建了“氢能联盟”。
在该联盟中,

阿布扎比国家石油公司将利用其在传统能源领域的优势主导“蓝氢(化石燃料提取+CCUS)”发展;

Masdar将凭借其在清洁能源领域的丰富经验聚焦“绿氢”行业;

阿布扎比控股公司将为项目发展提供投融资服务及相关支持。
各方分工明确,且能够充分发挥各自的优势和特点,加速推进阿联酋氢能的产业化和规模化,为阿联酋的能源转型注入动力。

而在氢能的生产、储存和输送、市场消纳等环节,阿联酋也做了深度布局。这其中,Masdar公司动作频频,代表了阿联酋在绿氢领域的国家意志与战略愿景。


氢能的生产环节

阿联酋近年来致力于在其国内及周边地区打造大型绿氢生产基地。
2021年,迪拜水电局(DEWA)联合德国西门子能源开发的绿氢生产实验项目开始投产,成为中东地区第一座进入运营的绿氢工厂。
同年底,Masdar与法国Engie公布战略合作协议,计划将阿联酋打造成为“绿氢集散中心”。双方预计,到2030年将合作开发至少200万千瓦装机的可再生能源电解水制氢产能。
2022年初,Masdar与Engie合作的一期工程出台规划,将在阿联酋建设光伏发电+电解水设施制备氢气,并计划将氢气运输至由阿联酋国家石油公司(ADNOC)主导建设的制氨工厂储存及出口。
此外,阿联酋与韩国、日本、中国也已经或正在进行氢能发展的合作,合作领域包括风光制氢和天然气制氢两类项目。
这只是阿联酋雄心勃勃的氢能计划的一小部分。阿联酋承诺在2050年实现净零碳排放,因此其能源体系要从传统的油气全面转向可再生能源体系,氢能生产将在其中扮演重要角色。

氢能的转化与储存环节

大规模制取的氢能产品除了在中东本地消纳以外,主要向其他大型市场输送供应。
氢气的储存和输送可以直接通过管道、车辆、船舶等进行大规模运输。但是氢气重量轻易泄露、性质活泼易爆炸、液化能耗较高,并能够对金属产生损害*,因此,氢气的直接储运技术难度较高。

*氢气与金属管道、容器的直接接触会产生“氢脆”现象,即氢原子对金属产生影响,使其能够像酥脆的烧饼一样被轻易折断。

将氢气转为氨气(NH3)则能够解决这一问题。
氨是一种高效储氢介质,具有高能量密度、易液化储运、安全性高和无碳排放等优势。
2021年7月,阿布扎比国家能源公司(TAQA)和阿布扎比港口计划在阿布扎比哈利法工业区(KIZAD)开发一个工业规模的绿色氢氨出口项目。该项目将通过2GW的光伏发电+电解设备制取绿氢,再将氢气转化为液氨。这些氨将通过管道大规模输送到专门在哈利法港建设的储存设施,通过专门的运输船向外出口。
2021年8月,阿联酋Helios工业公司联合德国蒂森克虏伯,计划投资10亿美元在阿布扎比的Kizad建设绿氢及绿氨工厂。该工厂由一座800MW的光伏电站供电,最终产能将达到20万吨/年绿氨。
一切准备就绪,下一步就该输送往重点市场了。阿联酋的第一个目标市场是欧洲。

氢能的输送环节

2022年10月,阿布扎比国家石油公司向德国运输首批低碳氨。这批氨从阿联酋运往德国汉堡,并交付金属企业作为工业原料和低碳能源使用。这可以说是一个里程碑事件,标志着国际"氨-氢”贸易取得突破,跨越亚欧大陆的氢能供应链正式打通。
而就在近日,Masdar与荷兰阿姆斯特丹港(Port of Amsterdam)、SkyNRG、Evos Amsterdam和Zenith energy签署了一份谅解备忘录。
在这份备忘录中,阿荷双方约定将共同发展绿色氢能供应链。氢产品将在阿联酋的阿布扎比生产,并通过阿姆斯特丹港出口到荷兰及欧洲市场。
根据计划,输送到阿姆斯特丹港的绿氢,将在欧洲大陆通过管道、卡车和驳船分运,被广泛用于欧洲各地区的可持续航空燃料(SAF)、绿色炼钢和新型交通燃料等产业。
阿联酋和荷兰的此次合作,其实相当于设计了一条成熟的氢能输送路线:
阿联酋甚至整个中东东北部区域生产的氢/氨产品,通过管道或陆路运至阿布扎比港口储存,走海运西行过亚丁湾,北上穿越苏伊士运河进入地中海,再穿越博斯普鲁斯海峡、英吉利海峡,直达欧洲最发达的区域。
该区域能够辐射英国、德国、法国、荷兰、比利时等欧洲工业重地,而航线的中段也经行了希腊、意大利、西班牙等国家,可以说覆盖了整个西欧地区,也是目前全球对新能源需求最迫切区域。

△ 阿联酋-荷兰氢能输送路线

阿联酋不到2美分的太阳能电价,使得氢能的生产成本得到了较好的控制。

但是阿布扎比港的地理位置决定了其海运要绕道阿拉伯海、亚丁湾才能进入红海,这与其在中东的主要氢能领域竞争对手沙特阿拉伯比,有着天然的地理劣势。

阿联酋人似乎已经考虑到了这一点。

2022年4月,Masdar与埃及Hassan Allam Utilities等相关机构签署协议,拟在苏伊士运河经济区以及地中海沿岸建设绿氢项目。

该项目预计到2030年电解槽容量将会达到4吉瓦,年产绿氢将会达到48万吨。11月,协议开始落实,双方将首先在苏伊士运河经济区(SCZONE)开发一个2GW的绿氢项目。

通过在埃及的产能布局,阿联酋先一步占住了中东-欧洲氢能航路的关键节点。


氢能的消纳环节

除了用作工业原料之外,氢气作为新型零碳燃料也有着广泛的用途,如航空燃料、重卡燃料、发电替代燃料、冶炼燃料等,并能够作为氢燃料电池的主要能量源。
从全球的氢能应用技术发展现状来看,相比传统的能源,氢能的这些用途尚未形成较大的规模化和产业化。
所以我们看到阿联酋在氢能的应用技术方面也做了一定的尝试。
2021年初,Masdar联合西门子能源公司、法国道达尔合作开发氢基合成燃料,将氢能转化为可持续航空燃料 (SAF)、发电项目使用的绿色燃料等。
2021年,阿联酋钢铁公司和TAQA集团合作,将开发一个大型绿氢项目,并应用到绿色钢铁的生产。
2021年12月,阿联酋航空与GE航空签署谅解备忘录,计划由GE90发动机驱动的阿联酋航空波音777-300ER客机使用100%可持续航空燃料(SAF)开展试飞项目。
这些技术尝试,将逐步拓展氢能的用途,并支持欧洲氢能工业的规模化,扩大氢能的市场消纳。

结语

从宏观上来看,作为全球碳中和进程曾经的优等生,欧洲市场对于包括氢能在内的可再生能源有着强烈的需求。
去年5月,欧洲能源供应调整计划公布,设定了2030年进口1000万吨可再生氢的目标。在未来,随着欧盟碳关税的适用范围扩大,欧洲对于绿氢的进口需求预计将保持增长。
可以说,这份市场的蛋糕,阿联酋通过产业链的提前布局,已经获得了分享一块的坐席。

 阿联酋氢能产业链布局图

而这个布局在未来也将为阿联酋带来丰厚的回报。

根据世界绿色经济组织(WGEO)和阿联酋可持续发展咨询公司Zest Associates的报告,到2050年氢气每年估计将为阿联酋经济带来超过87亿美元的收益。

当然我们把视线拉回到国际工程领域,这一条绿氢全产业链所衍生出的可再生能源工程、氢能生产项目、管道工程项目、道路交通项目、氢/氨储存项目、港口项目、航运项目、氢/氨燃料工业项目等一系列的基础设施工程,也将为国际工程承包商带来新的市场方向。

在整个布局中,阿联酋的企业如Masdar,是一直作为能源开发商冲锋在前的。那么,国际工程承包企业,是否也该跟进客户的脚步,行动起来了呢?


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阅读: 发布于:2023-01-21 08:33:06

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