重大进展！整个欧洲的绿氢成本比灰氢成本还低

在很多人的观念中，从天然气中提取的低碳蓝氢，配合碳捕获和封存（CCS）技术，将比可再生能源制氢更便宜。

这种看法恐怕要发生改变。

由于天然气等化石燃料的价格居高不下，现在整个欧洲生产绿色氢气的成本比生产灰色氢气的成本更低。

01、绿氢可以避免价格波动

根据总部位于伦敦的大宗商品市场咨询机构ICIS的计算，自今年9月中旬以来，英国生产灰氢的价格一直高于绿色氢气。在10月初，灰氢生产价格达到了每公斤近6英镑(8美元)的高位(远高于4月份的1.43 英镑)。

相比之下，如果按照45英镑/兆瓦时的可再生能源购电协议价(PPA)，绿氢的生产价格一直保持在每公斤3.39英镑不变。

根据ICIS的数据，11月8日，灰氢的价格为每公斤4.16英镑，比绿氢高20%左右。

ICIS分析师认为，英国的价格相关性也适用于欧洲，因为现在整个欧洲大陆的天然气和电力价格都在飙升，因此在该地区建模的任何PPA下生产的氢气现在都可能具有竞争力。

图说：可再生能源购电协议价（PPA）制氢价格比较稳定，灰氢与蓝氢价格一路上涨。

注：SMR=天然气制氢中的甲烷水蒸气重整；ATR =甲烷自热重整）。来源：ICIS

由于风能和太阳能倾向于根据购电协议购买，而不是在批发市场上出售，因此可再生能源的价格在很大程度上不受欧洲各地由天然气引起的批发电价上涨的影响。为了强调这一点，ICIS 指出，以批发市场价格从电网电力中提取的电解氢今天的成本为每公斤11.60英镑——高于4月份的4英镑。

另外，由于碳捕获和储存(CCS)的额外成本，从天然气中生产的带有碳捕获和储存的蓝氢在灰色氢气价格的基础上，每公斤还要再花费0.50-1.50欧元。

石油和天然气行业被很多人认为应该大规模生产蓝氢，以提供化石燃料的低碳替代品，但同时这仍将导致大量温室气体排放——由于上游甲烷泄漏和燃烧，以及CCS技术无法捕获氢气生产过程中的所有二氧化碳排放。

尽管蓝氢和灰氢的价格将与天然气成本的下降保持一致，但今年出现的价格波动，突显出欧洲能源继续依赖进口化石燃料的风险。如果通过PPA供电，绿氢可以避免价格波动。

02、绿氢成本将在十年内大幅降低

无独有偶，今年10月，澳大利亚数学服务公司KeyNumbers和Energy Flux的计算显示，在一系列现实假设条件下，当时生产绿氢的成本为每公斤4.18欧元，相比之下，灰氢的成本为6.55欧元/公斤，蓝氢的成本为6.21欧元/公斤。

当然，这样的计算取决于使用的假设条件，包括欧盟碳市场价格、电力和天然气成本、可再生能源项目的产能系数、资本和运营支出(资本支出和运营支出)、利率、电解槽效率和碳捕获率。

在这些计算中，使用了以下数字：

汽油价格：30美元/MMBtu。

二氧化碳价格(EUA)：60欧元/吨。

折扣率：8%。

关于绿氢价格计算：

专用可再生能源成本：40欧元/兆瓦时

碱性电解槽的资本支出：800欧元/千瓦

容量系数：23%

电解槽效率：每公斤氢气52kWh

关于灰氢价格计算：

蒸汽甲烷重整装置资本支出：2.22亿欧元。

产氢量：每小时8.988吨。

运营成本：0.23欧元/公斤。

间接二氧化碳排放量：7.5%。

逃逸排放：1%。

关于蓝氢价格计算：

CCS甲烷重整装置成本：3.985亿欧元。

二氧化碳捕获率：95%。

其他变量与灰色相同。

当然，如果化石天然气价格下跌，一切都会改变。

从长远看，业界普遍认为，绿氢的成本下降是大趋势。

今年四月份，气候智库能源过渡委员会（Energy Transitions Commission，ETC）表示，随着可再生能源和电解槽的成本下降，绿氢的成本预计将在十年内大幅降低——甚至在没有碳价格的情况下，它也可以与灰氢竞争。

ETC的主管认为，今天绿氢比灰氢更贵，但成本趋势表明，在未来十年，绿氢可能会比灰氢更便宜，有了碳价格，速度会更快。

ETC预计，到2030年，在大多数地区，绿氢的价格可能会低于每公斤2美元，在可再生能源非常便宜的有利地理位置，价格甚至会更低。

根据ETC的报告，在澳大利亚等这些有利地区，到2030年，绿氢的成本预计将降至每公斤1美元，这将使氢经济成为可能：在电气化经济中加速清洁氢气。

图说：意大利、德国、西班牙、法国、美国、荷兰、日本、澳大利亚等国政府公布2021-2030年的氢能预算。（单位：欧元，bn=十亿；m=百万）。来源：ING研究

报告还称，电力储存、航空、航运和钢铁生产极有可能需要清洁氢气。但它在建筑供暖、非钢铁高温工业供热和长途卡车运输等领域的潜在用途仍不清楚，这些行业是许多人都在关注的氢气使用领域。