沙特斥巨资投资蓝色氢气产业

时间:2022-06-23 10:37 来源:美国油价网 作者:songxinyuan

据美国油价网报道,当世界开始建设未来氢气经济的基础设施时,无碳氢气的全球贸易经济正变得越来越清晰。沙特是预计将在这个未来市场中找到重大机会的国家之一。

根据利雅得一家著名研究机构最近一份报告,电解生产的绿色氢气将在2030年开始运往丹麦鹿特丹港,其价格与欧洲氢气相当有竞争力,这在一定程度上取决于所用的运输方式。

研究人员还看到沙特国内工业中氢气的巨大潜力。由于全球碳排放成本上升,氢气和氢基燃料可能取代灰色氢气,这将增强沙特一系列产品的出口潜力。

研究人员看到蓝色氢气(碳捕获)和绿色氢气(可再生能源)的巨大潜力,两种氢气的技术和生产成本都在逐渐下降。研究人员对蓝色氢气的前景较最近的一些分析更为乐观,这些分析人员预测,到2030年前,绿色氢气在全球许多地区的价格将超过蓝色氢气。

但沙特在生产两种低成本氢气方面的明显优势,可能会让它长期开发这两种氢气。因此,研究人员提倡一种平衡的方法,即国家内部的地区专业化。

现实假设  

这份题为《沙特氢气生产的经济和资源潜力》的报告是由阿卜杜拉国王石油研究中心(KAPSARC)在今年3月份对外发布的。

KAPSARC的研究人员基于对沙特天然气价格和可再生能源发电成本的现实假设,研究了现实的成本情景。KAPSARC的研究人员还仔细考虑了电解系统的预期成本和利用率等因素。

沙特阿拉伯已经是炼油行业和化工行业的氢气消费大国;主要是高碳排放产生的“灰色”氢气。到目前为止,这是生产天然气最便宜的方式,价格约为每公斤0.90美元。但在未来几年,蓝色氢气,尤其是绿色氢气的成本预计将大幅下降。

蓝色氢气的优势在于沙特的巨大天然气产量和其封闭的市场。沙特既不出口也不进口天然气,从而保持着较低的价格,目前为每百万英热单位1.25美元。按照这个价格,到2030年前,生产蓝色氢气的成本将从目前的每公斤1.34美元下降到1.13美元。这是假设随着碳捕获与储存(CCS)方法的推广,成本不断降低。

绿色氢气的成本高度依赖于可再生能源和电解所需的电力成本。根据每兆瓦时18.3美元(沙特新太阳能项目的平均拍卖价格)的电价计算,绿色氢气目前价格为每公斤2.16美元。研究人员认为,如果可再生电力成本降至每兆瓦时13美元,到2030年前,绿色氢气成本将降至每公斤1.48美元。

到2050年前,沙特的绿色氢气生产成本可能进一步下降到每公斤1美元。达到每公斤1美元的目标假设电解槽的投资费用降至每千瓦400美元,而可再生电力成本降至每兆瓦时10美元以下,这两种情况都是现实的。  

研究人员看到沙特在可再生电力生产中实现高利用率的能力的巨大优势。他们声称,沙特可再生能源生产的利用率可以达到60%;太阳能光伏-风能混合系统是可能的。事实上,沙特阿拉伯的大片地区,尤其是西部地区,有利太阳能和风能的生产。这大大超过了欧洲的风力发电,后者的利用率约为35%。

然而,有了这一优势,沙特仍然需要以某种形式实施碳价格。报告称,按照目前国内天然气价格为每百万英热1.25美元,碳价约为每吨65美元,到2030年前,绿色氢气将与灰色氢气竞争。 

加快出口

假设到2030年前绿色氢气的生产成本为每公斤1.48美元,那么从沙特西部地区通过苏伊士运河将氢气运送到鹿特丹港的成本可能相当有竞争力。

为了估算这个生产成本,研究人员还对转化为载体、运输和脱氢的成本进行了假设。他们认为,液态氢气可以在2030年抵达鹿特丹港,平均运输成本约为每公斤3.5美元至4.5美元。根据最近的研究,到2030年,欧洲绿色制氢的成本将在每公斤3美元到5美元之间。

虽然沙特向欧洲出口氢气的价格似乎具有竞争力,但这在很大程度上取决于使用的载体类型。海上运输液氢的方法,或以液态有机氢载体(LOHC)的形式,仍在发展中。氨气是氢能的载体,但如果需要纯氢气,则需要将氨气裂解回氢气(脱氢)。根据最近的研究,这将每公斤增加1美元到2美元不等的额外成本。

为了避免这种潜在的成本增加,KAPSARC的研究人员建议沙特生产商寻找机会直接使用氨气,无论是蓝色还是绿色。用灰色氨气代替化肥的生产可以找到市场。新的应用,如日本用于发电的蓝色氨气,也可能带来出口机会。

研究人员还倡导沙特国内的脱碳化工业,如合成氨和甲醇工厂,通过将它们转换为低成本的蓝色或绿色氢气。这种转变可能会扩大到国内其他行业,如钢铁、水泥和铝。研究人员还看到交通运输领域的潜力,包括新的燃料电池应用和可持续的航空燃料。

这一战略可以降低沙特的碳足迹,同时也为沙特出口碳中和产品的生产开辟新的机会。低碳氢气将降低许多行业成品的碳含量,从而在全球碳政策变得更加严格的情况下更好地定位它们在国际市场上的地位。 

地区绿色和蓝色氢气战略

沙特广阔的领土表明,氢气生产的地区专业化是可行的。KAPSARC的报告认为,这两个一般地区的基础设施和自然特征的独特组合可以使氢气——无论是绿色氢气还是蓝色氢气——的生产成本在世界上最低。

沙特东部地区拥有巨大的石油和天然气生产、炼油和化学工业设备,有很多基础设施支持蓝色氢气工业的发展。这包括获得深层含盐水层用于二氧化碳储存。

沙特西部地区拥有非常强大的太阳能和风能资源,可以生产低成本的电力,用于生产绿色氢气。位于沙特西北部的NEOM项目已经成为世界上最大的绿色氨气生产工厂之一。其生产的氢气将用于生产主要用于出口的氨气。

这些独特的地区优势可能使沙特追求广泛的氢气战略,包括绿色氢气和蓝色氢气。

这种地区绿色氢气和蓝色氢气战略是否可行,将取决于蓝色氢气和绿色氢气的相对成本。彭博新能源最近分析了28个国家的成本,结果显示,到2030年,蓝色氢气在世界上的很多地方都无法使用。根据这项分析,即使在美国这样天然气相对便宜的国家,到2030年,来自可再生能源的绿色氢气的生产成本也将低于蓝色氢气。

但是沙特的情况可能不同,它不在彭博新能源建模的国家中。彭博新能源贸易和供应链主管琼斯表示:“蓝色氢气的竞争力将取决于从沙特国家石油公司获得的天然气价格。”他目前正在撰写一份关于中东和北非氢气出口的报告。

琼斯说:“现有的生产、运输和储存基础设施,以及当地的油气价值链,当然是扩大蓝色氢气规模的优势。”

琼斯警告说,蓝色氢气出口的机会可能会受到竞争和外部约束的限制。欧洲对进口氢气的新兴需求可能会受到绿色氢气授权的限制。与此同时,那些希望进口蓝色氢气的国家,比如日本,可能会找到一个距离更近的低成本供应国,即澳大利亚。

因此,琼斯认为沙特的绿色氢气将用于出口,而其蓝色氢气将有助于当地脱碳氢气消费(2019年为每年229万吨,是目前中东消费最大的)。

琼斯说:“当地的灰色氢气用于生产甲醇和成品油产品,这两个行业都是低碳氢气利用的高潜力行业。”

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