21世紀(jì)的燃料

和天然氣一樣，氫可以用來給建筑物供暖和為汽車提供動(dòng)力。與天然氣和汽油不同，燃燒氫氣不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，它唯一的副產(chǎn)品是水蒸氣和熱量。

氫是宇宙中最豐富的元素，但它作為氣體在地球上不是可以自由獲取的，而是與許多常見的物質(zhì)結(jié)合在一起，包括水和化石燃料。

20世紀(jì)70年代初，氫首次被正式提出作為一種可靠的替代能源，但直到現(xiàn)在，作為一種能源它從未被證明具有一定規(guī)模的競(jìng)爭力。我們發(fā)現(xiàn)，由于日本決定將進(jìn)口氫作為其經(jīng)濟(jì)的核心，未來幾十年全球?qū)涞男枨髮⒋蠓黾?。生產(chǎn)成本正在下降，技術(shù)正在進(jìn)步，發(fā)展非核、低排放燃料的勢(shì)頭正在形成。我們總結(jié)出澳大利亞在從氫工業(yè)和市場(chǎng)的增長中獲益方面處于非常有利的地位。

氫出口

對(duì)澳大利亞來說，最直接的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇是將自己打造成日本和韓國等國家的氫能源首選供應(yīng)商，這些國家急需氫氣作為一種低成本的減排途徑。

包括挪威、文萊和沙特阿拉伯在內(nèi)的幾個(gè)國家正在積極尋求全球氫氣供應(yīng)市場(chǎng)。然而，澳大利亞作為兩種商業(yè)上可行的低排放制氫方法的供應(yīng)國，擁有一些關(guān)鍵的天然優(yōu)勢(shì)。氫一旦被生產(chǎn)出來，就可以像液化天然氣（LNG）一樣以液態(tài)氫（LH2）的形式出口，或者以化學(xué)方式轉(zhuǎn)化成另一種形式，如氨。

可再生氫是通過一種被稱為電解的過程將水分子分解成氫和氧，由太陽能、風(fēng)能或水電提供動(dòng)力。澳大利亞擁有豐富的土地面積和可再生能源資源，可用于工業(yè)規(guī)模的電解制氫。對(duì)于一個(gè)大規(guī)模的出口行業(yè)，將需要新的專用太陽能和風(fēng)電。

碳捕獲和儲(chǔ)存氫（CCS氫）可以從澳大利亞豐富的煤炭和天然氣儲(chǔ)備中生產(chǎn)，特別是我們露天開采的褐煤。從化石燃料中提取氫的過程都產(chǎn)生了不需要的二氧化碳排放作為副產(chǎn)品，但其影響可以通過在地下儲(chǔ)存地點(diǎn)捕獲和隔離碳來減輕。

澳大利亞的優(yōu)勢(shì)在于，它擁有已被證實(shí)的海上設(shè)施，適用于大規(guī)模CCS制氫工業(yè)所需的封存。一個(gè)由日本牽頭的財(cái)團(tuán)正在測(cè)試這種方法的可行性。該財(cái)團(tuán)于2018年4月啟動(dòng)了一個(gè)耗資5億美元的示范項(xiàng)目，在維多利亞的拉籌伯谷用褐煤生產(chǎn)氫氣。

進(jìn)入日本能源市場(chǎng)是那些正在競(jìng)標(biāo)成為全球氫供應(yīng)商的國家的獎(jiǎng)賞。按國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）計(jì)算，日本是全球第三大經(jīng)濟(jì)體。目前，其94%的能源依賴進(jìn)口，如煤炭、石油和天然氣。

日本國內(nèi)無法獲得替代這些能源所需的低排放資源，因此，日本向氫能源轉(zhuǎn)型的全面數(shù)十年計(jì)劃，既包括在國內(nèi)使用氫燃料，也包括向國際合作伙伴提供氫燃料，使其成為氫燃料的生產(chǎn)者和潛在的氫技術(shù)客戶。同樣，韓國81%的能源依賴進(jìn)口，并已表示將大力發(fā)展氫能源。

澳大利亞已經(jīng)是日本值得信賴的能源供應(yīng)國，日本購買了澳大利亞近一半的液化天然氣出口，2017年總價(jià)值為230億澳元。我們現(xiàn)有的貿(mào)易關(guān)系和在液化天然氣方面的國內(nèi)專業(yè)知識(shí)，使我們有良好的條件來追求氫燃料工業(yè)的串聯(lián)出口。如果政策正確，到2030年，澳大利亞的氫氣出口將貢獻(xiàn)17億澳元，并提供2,800個(gè)工作崗位。

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)

在澳大利亞國內(nèi)市場(chǎng)，有許多機(jī)會(huì)使用氫作為天然氣的替代品。隨著時(shí)間的推移，氫技術(shù)的進(jìn)步將使這些機(jī)會(huì)變得越來越有吸引力。

提供氫氣的首要考慮是安全及社區(qū)意識(shí)。與液化天然氣一樣，氫的使用也需要謹(jǐn)慎的監(jiān)管。幾十年來，氫氣在工業(yè)上已經(jīng)安全生產(chǎn)并大量使用，而且通常通過歐洲和美國的管道運(yùn)輸。在適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管環(huán)境下，隨著社區(qū)逐漸習(xí)慣使用這項(xiàng)技術(shù)，人們對(duì)它的信心也會(huì)增強(qiáng)。

氫氣可以以10%的體積安全地添加到天然氣供應(yīng)中，而無需改變管道、設(shè)備或法規(guī)。隨著時(shí)間的推移，隨著對(duì)現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的修改，氫氣可以完全取代天然氣用于家庭烹飪、取暖和熱水。從長遠(yuǎn)來看，氫可以用于如目前二氧化碳排放量較高的鋼鐵、化肥和水泥生產(chǎn)等高溫制造過程。

由電力和水生產(chǎn)氫氣的電解裝置提供了一個(gè)快速響應(yīng)負(fù)載，非常適合后續(xù)間歇性可再生能源發(fā)電。作為電力負(fù)荷，電解裝置可以進(jìn)行快速的升降而不產(chǎn)生任何后果，從而為電網(wǎng)的頻率控制服務(wù)做出貢獻(xiàn)。一旦生產(chǎn)出來，儲(chǔ)存的氫可以用于渦輪機(jī)或燃料電池來發(fā)電。這些能力將有助于國家電網(wǎng)的恢復(fù)能力。

在占澳大利亞總排放量18%的運(yùn)輸行業(yè)，氫燃料電池是替代電池為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的一種選擇。日本政府設(shè)定的目標(biāo)是，到2020年，氫燃料電池汽車的上路數(shù)量達(dá)到4萬輛。澳大利亞已經(jīng)在探索移動(dòng)應(yīng)用，包括氫動(dòng)力汽車、垃圾車和叉車。我們預(yù)期未來國內(nèi)對(duì)氫動(dòng)力長途重型運(yùn)輸?shù)男枨?，包括如公共汽車、卡車、火車和輪船?/p>

全澳大利亞受益

澳大利亞制氫工業(yè)的好處可以被廣泛分享。幾乎每個(gè)州和地區(qū)都有強(qiáng)大的太陽能和風(fēng)能潛力來驅(qū)動(dòng)電解。塔斯馬尼亞州有大量的水電基礎(chǔ)設(shè)施。維多利亞、西澳大利亞、南澳大利亞、昆士蘭、北領(lǐng)地和新南威爾士州都有可以用來生產(chǎn)CCS氫氣的碳儲(chǔ)存資源。南澳大利亞和澳大利亞首都直轄區(qū)還有正在準(zhǔn)備中的氫氣示范項(xiàng)目，由充足的可再生能源發(fā)電提供。

隨著拉籌伯山谷5億澳元的氫供應(yīng)項(xiàng)目的啟動(dòng)，大多數(shù)主要的設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施將不得不建在主要城市之外。在南澳大利亞的林肯港和西澳大利亞的皮爾巴拉地區(qū)附近，還計(jì)劃有更多電解試驗(yàn)項(xiàng)目，這兩個(gè)項(xiàng)目都將用于生產(chǎn)用于化肥生產(chǎn)的氨。

氫也有可能成為澳大利亞偏遠(yuǎn)地區(qū)的一種能源，比如在礦區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的氫燃料電池取代了柴油發(fā)電機(jī)。

下一個(gè)步驟

這份報(bào)告的目的是標(biāo)記澳大利亞氫能源潛力的范圍，并為國家戰(zhàn)略進(jìn)行框架討論。工業(yè)界已表示有意投資，但也認(rèn)識(shí)到各級(jí)政府在接觸全球合作伙伴和在國內(nèi)建立正確政策環(huán)境方面的重要作用。

作為至關(guān)重要的第一步，國家氫戰(zhàn)略的發(fā)展將詳細(xì)確定利用我們的主要地位的必要行動(dòng)。

國家氫戰(zhàn)略可以定義政府和行業(yè)在以下方面的角色：

?國際協(xié)議和法規(guī)，包括航運(yùn)，將澳大利亞定位為世界領(lǐng)先的氫出口國。

?確保氫行業(yè)各方面安全的標(biāo)準(zhǔn)。

?允許在現(xiàn)有的國內(nèi)天然氣供應(yīng)中添加氫氣的法規(guī)。

?氫燃料汽車的加油基礎(chǔ)設(shè)施和法規(guī)。

我們得出的結(jié)論是，在碳約束的全球經(jīng)濟(jì)中，氫具有重要的地位，澳大利亞可以通過加快對(duì)氫的吸收而獲益。氫氣市場(chǎng)是我們的。

來源：ERR能研微訊