澳大利亚发布新的《国家氢能战略》，推动净零排放与能源转型

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2024年9月，澳大利亚发布了新的《国家氢能战略》，指导行业和监管机构如何最佳地利用氢能，指导澳大利亚的氢能生产、使用和出口，帮助澳大利亚实现其法定的脱碳承诺，并为澳大利亚成为可再生能源出口超级大国的雄心做出贡献。

该战略是2019年国家氢能战略的全面审查和更新，专注于加速清洁氢能产业的增长。新战略的愿景是建立一个清洁、创新、安全、有竞争力的氢能产业，造福澳大利亚的社区和经济，助力实现净零排放，并使澳大利亚成为全球主要参与者。

图源：CSIRO

该战略确定了四个目标，并通过34项行动支持以下目标的实现：

• 供应：氢能产业供应全球有成本竞争力的氢气。

• 需求和脱碳：激活最有前景的国内氢基脱碳需求部门。

• 社区利益：社区能够意识到及实现氢气的益处。

• 贸易、投资和伙伴关系：建立大规模贸易并利用有意义的伙伴关系。

新的《国家氢能战略》的核心是作为澳政府227亿美元“未来澳大利亚制造”计划的一部分宣布的生产激励措施，这些措施是在2024-2025年联邦预算中宣布的。此外，氢气生产税收激励措施（HPTI）和扩大的氢气领先计划将推动规模经济，加速投资，并减少可再生氢气的成本差距。

那么氢能将如何帮助澳大利亚实现净零排放呢？澳大利亚联邦科学和工业研究组织(CSIRO)在氢能和经济建模方面拥有丰富的专业知识，并在制定新战略的过程中利用这两种技能为气候变化、能源、环境和水资源部提供信息。以下为CSIRO专家对相关问题的解答。

一、氢是如何产生的? （Sarb Giddey博士，CSIRO热和电化学技术小组组长）

澳大利亚以及其他国家已经生产大量氢气，主要用于氨生产和石油化工过程。目前大多数氢气生产都使用天然气作为原料，因此被称之为“不可再生氢气”。从天然气或其他化石燃料中制造氢的过程会产生副产品二氧化碳。氢也可以通过使用电解槽电解水来产生。电解槽将水分解成氢和氧，这个过程需要大量的电力，每生产一公斤氢大约耗能55千瓦时。如果电力来自可再生能源，如风能或太阳能，那么称氢为“可再生氢”或“绿色氢”。

二、氢如何为澳大利亚的经济和脱碳目标做出贡献?（Sarb Giddey博士，CSIRO热和电化学技术小组组长）

当氢燃烧产生热量，或在燃料电池中转化为电能时，不会产生碳排放。因此，可再生氢可以用许多不同的方式来减少对气候变化的影响。例如:

• 氨在世界各地被用作肥料。使用可再生氢代替不可再生的氢将大大减少排放；

• 可再生氢既可以用作化学还原剂，也可以用作热源，以减少钢铁厂对煤炭的使用；

• 可再生氢也可以取代不可再生氢用于其他用途，例如作为生产甲醇的原料；；

• 可再生氢可以用来巩固电力网络。可以利用丰富的可再生能源生产氢气，然后在没有阳光和风的时候再将氢气转化回电能；

• 可再生氢燃烧器可以取代重工业中的天然气燃烧器，减少氧化铝精炼厂、水泥窑和其他需要极高温的工业的碳排放；

• 氢动力汽车可以取代重型运输中的汽油和柴油等化石燃料，大大减少温室气体排放。船舶和飞机甚至可以使用氢衍生燃料，如氨和可持续航空燃料。

由于可再生氢用于脱碳的方法多种多样，世界上许多国家都在努力扩大其使用范围。但澳大利亚拥有巨大的太阳能和风能潜力，因此澳大利亚有机会生产氢气，或氢气的衍生物（如氨）并出口。

三、澳大利亚氢能发展面临的挑战（CSIRO能源研究部主任Dietmar Tourbier博士）

澳大利亚解决氢能技术挑战的工作正在进行中，这其中一些关键的挑战是:

• 成本和效率：制造可再生氢需要大量的可再生能源。澳大利亚正在迅速增加可再生能源的生产，世界各地的研究人员也都在努力制造更便宜、更高效的电解槽，从而减少对电力的需求。参见《国家氢能战略》2.2节。

• 氢储存：氢是一种非常小、轻的分子，所以它有一些独特的储存挑战。氢可以以压缩气体、低温液体、氨等化学衍生物的形式储存，甚至可以在固体结构中储存。为了确保储氢的完整性和安全性，同时降低成本，对此正在进行大量的研究。参见《国家氢能战略》第2.3节。

• 基础设施：将氢气从生产地运送到使用地需要管道、储罐、氢气运输卡车和港口设施，在撰写《国家氢能战略》本文时，澳大利亚只有不到10个加氢站，如果要用氢动力汽车在全国运输货物，各种基础设施将需要大大增加。

• 安全和监管：氢很容易燃烧，所以确保安全系统及法规保护社区非常重要。澳政府和行业正在共同审查和更新相关立法。参见《国家氢能战略》第4.3节。

• 技能：随着行业的发展，我们将需要更多了解氢能的人来运行和维护氢气生产工厂、储存和分配、终端、加氢站等。正如《国家氢能战略》第2.5节所述，大学和培训中心已经在为澳大利亚人开发提高技能的机会，以充分利用能源转型的这一方面。

四、CSIRO为澳大利亚新的国家氢能战略做出哪些贡献

CSIRO氢能行业任务负责人PatrickHartley 博士表示，任何政府策略的目标都是为政府部门、行业和服务提供商提供指导，让他们知道自己的工作重点在哪里。澳大利亚于2019年发布的首个国家氢战略时强调了一系列出口和国内机会。从那时起，各国政府和私营部门在广泛的氢应用领域进行了大量投资。

随着全球竞争的加剧，澳大利亚现在面临的挑战是专注于最具前景的应用，并有效地扩大其氢能行业投资和政策。分享应对这一挑战的知识和研究将有助于为潜在生产者、运输者和用户以及氢能基础设施开发商的计划和活动提供信息、促进和优先考虑。

CSIRO受委托为澳大利亚气候变化、能源、环境和水利部下属的国家氢战略团队完成完成几项研究。研究所涉及相关问题包括:

1. 氢如何为澳大利亚的净零目标和经济做出贡献

CSIRO团队使用国际整体经济模型来预测应该生产多少氢，以及在哪里可以最好地使用氢，以实现澳大利亚未来的净零目标。该模型用于评估一系列氢气生产和使用场景，这些场景基于减少排放和降低成本的潜力。它确定了某些行业领域最有前景的用途，例如氨生产、矿物加工和重型运输。该模型表明，氢技术可以在实现澳大利亚的脱碳承诺和实现澳政府成为可再生能源出口超级大国的雄心方面发挥重要作用。

2. 澳大利亚氢能研究和发展的机遇

研究人员查阅了文献并采访了众多利益相关者，以确定澳大利亚在氢能研究方面的优势、优先发展的技术以及支持澳大利亚研究和创新渠道的机会。研究发现，当技术从低技术水平发展到高技术水平时，更多的支持将有助于将研究和开发转化为生产和商业应用。特别是，研究人员确定了出口、重工业和重型道路交通领域的一些关键技术，以及大规模氢气生产和储存的基础系统。

3. 重型公路货运脱碳

研究团队使用交通网络战略投资工具(TraNSIT)进行了有针对性的分析，以了解澳大利亚重型公路货运的排放足迹，这些货运可能难以通过电气化来脱碳。这项工作强调，氢燃料电池汽车或低/零排放燃料等替代技术在澳大利亚铰接式重型公路货运与电池电动汽车的脱碳中发挥着明显的作用。

4. 燃料安全和氢成本分析

政府亦利用研究作为策略投入。这包括对氢在内的清洁能源出口对澳大利亚能源安全的风险和收益的评估，以及对可再生氢与天然气氢的未来成本进行建模。CSIRO指出，新的国家氢战略是扩大澳大利亚氢工业以帮助应对气候变化的指南。

THE END

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湿

编译 | Sara

审核 | Daisy
排版 | 绿叶

【参考资料】

https://www.dcceew.gov.au/energy/publications/australias-national-hydrogen-strategy
https://www.dcceew.gov.au/sites/default/files/documents/national-hydrogen-strategy-2024-summary.pdf

https://www.csiro.au/en/news/All/News/2024/September/Expert-commentary-National-Hydrogen-Strategy

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