德國「國家氫能戰略」(1) 國貿局 2020-11-25 15:10:21 加入我的收藏
資料來源:駐德國代表處經濟組彙整
文號:1094110038號(1)
 
聯邦內閣於2020年6月10日通過了德國《國家氫能戰略》,旨在建立德國綠色氫的市場及相應的價值鏈,包括技術、生產、存儲、物流、基礎設施及終端使用等方面,創建一個連貫的框架,從而進行相應的創新和投資。隨著氫能市場的發展以及建立氫作為脫碳選擇的目標,德國期望可以為全球氣候保護做出重大貢獻,另一方面為德國經濟創建新的價值鏈,並促進國際能源政策的合作,進而使德國在氫技術領域保持全球領先地位。
 
由於氫幾乎永遠不會以純氫分子的形式出現,因此必須以人為方式製造,如果利用風力或太陽能等綠色能源電解產生的氫則稱為「綠色氫」,但目前這種方式生產成本仍然昂貴。在過渡期內,利用碳氫化合物(主要是天然氣)製造氫,這種製程所產生CO 2可利用碳捕捉技術存儲在地下,因此這種方式所得到的氫亦屬於零排碳,稱為「藍色氫」。
 
為了實現溫室氣體中和的目標並履行其國際責任以實現《巴黎氣候協定》的目標,氫能提供了脫碳重大機會。從聯邦政府的角度來看,只有以再生能源為基礎的綠色氫才能長期永續發展。因此,聯邦政府的目標是快速建立綠色氫的市場及相應的價值鏈。但與此同時,聯邦政府相信全球和歐洲氫氣市場在未來十年內將建立起來,藍色氫也將在市場上交易。由於德國與歐洲能源供應基礎設施的緊密結合,藍色氫也將發揮作用,在過渡的時期使用。
 
聯邦政府很早就意識到了氫技術的未來性,國家氫暨燃料電池技術創新計畫(National Innovation Programme for Hydrogen and Fuel Cell Technology ,NIP)已經通過了2006年至2016年約7億歐元的資金,而在2016年至2026年之間,將再提供總計14億歐元的資金。在2020年至2023年期間,能源和氣候基金將提供3.1億歐元,用於以實用為導向的綠色氫基礎研究,並計劃在此期間再提供2億歐元,以加強氫技術能源研究。聯邦政府將在2020年至2023年之間提供6億歐元,以促進「能源轉型的監管沙箱」(Regulatory Sandboxes for the Energy Transition),這有助於加快技術和創新從實驗室到市場的轉移,尤其是氫解決方案的轉移。此外,2020年6月3日,聯盟委員會通過了「未來計劃(package for the future)」,其中提撥70億歐元用於加速德國氫技術的市場推廣,另外20億歐元用於促進國際夥伴關係。
 
文號:1094110038號(2)
 
德國氫氣目前及潛在需求
 
目前生產和使用氫能仍十分昂貴,特別是化石燃料因其價格不包括碳排放成本仍然便宜得多,為了繼續降低氫能價格,必須推動氫技術進步及氫的生產達到規模經濟,因此加速在特定產業推動新技術,使全球氫的生產和使用增加成為當務之急,例如鋼鐵或化工產業、運輸部門的某些部分,及部分供熱市場。
 
目前全德國的氫消耗量約為55TWh,主要用於化工廠生產氮肥,及用於煉油廠中汽油和柴油生產中的脫硫製程。使用的氫主要由化石燃料生產的「灰色氫」,而由電解生產的綠色氫僅約佔7%(3.85 TWh)。在2020年至2023年之間,聯邦政府將提供超過10億歐元的資金,用於對技術和大型工業設施的投資,未來上述工業的許多製程都將逐漸使用綠色氫或或其衍生產品,且綠色氫也將越來越廣泛地用於鋼鐵生產和金屬加工產業。根據估計,至2050年,將德國境內鋼鐵生產所需的氫氣為80 TWh,德國煉油廠和氨生產將需要約22 TWh的氫。由於已經存在且潛在需求不斷增加,德國具有成為推動氫能市場成長及成為氫技術國際先驅的先決條件。
 
在運輸產業中,氫氣也是一種替代選擇,燃料電池汽車的導入尤其可以作為大眾運輸交通(如公車、火車)、載重或物流運輸(如卡車)中電動汽車的補充,並大量減少二氧化碳和其他空氣污染物。在小客車領域,燃料電池可以提供長距離使用能源。但加氫站和管道網絡的大規模建置非常重要。從長遠來看,在航空和海運中對零排碳燃料的需求也很大。
 
此外,聯邦經濟暨能源部還推動了供暖市場的創新,例如利用燃料電池供暖系統。該計劃於2017年擴大,從在私人住宅到非住宅建築中推動安裝此類供暖系統。
 
一旦氫的需求擴大後,透過綠色氫的大量生產達到規模經濟,提高生產效率,降低生產成本,因此建立一個強大而永續的德國國內氫能市場成為重要的一步。在《巴黎協定》和聯邦政府對到2050年實現溫室氣體中和目標的承諾的背景下,預計到2030年氫的需求將出現最初的增長,尤其是在化工、石化及鋼鐵等產業,運輸領域的成長較小。
 
文號:1094110038號(3)
 
德國氫氣供給計畫
 
由於德國境內的再生能源發電能力有限,德國境內氫的產量不足以供應能源轉型所需的大量氫。因此,德國未來勢必繼續成為主要的能源進口國。歐盟有一些再生能源高產能國家,具有製造綠色氫的龐大潛力,聯邦政府將努力開發其潛力並開發更多的發電能力。因此將加強與其他歐盟成員國的合作,特別是在北海和波羅的海以及南歐國家。此外,聯邦政府將與北海和波羅的海沿岸國家共同在可靠的離岸風電監管框架下促進氫的生產。
 
聯邦政府還須加強與其他夥伴國家合作,一起進動氫能投資與創新。透過這種合作,聯邦政府將鼓勵擴大氫的生產能力及供應鏈的建立,並向夥伴國家提供技術和量身定制的解決方案。如此可以增進德國和夥伴國家就業及長期經濟成長。
 
德國擁有發達的天然氣基礎設施,由緊密的天然氣網絡和與其相連的儲氣裝置組成。為了充分利用氫的潛力,將改善運輸和分配基礎設施,並繼續確保氫的使用安全。這包括建立專用的氫氣網絡。聯邦政府將重新審查並制訂天然氣基礎設施的監管架構和技術要求。例如,將研究是否可以將不再需要運輸天然氣的管道轉換為運送氫氣的設施,並研究是否可以確保現有或升級後的天然氣基礎設施與氫氣的相容性。
 
文號:1094110038號(4)
 
38項措施
 
為達到《國家氫能戰略》制訂的目標,聯邦政府所訂的行動計劃(action plan)規劃在2023年以前為加速階段,聯邦政府將採取許多措施,開始逐步擴大氫能需求,建立一個運行良好的國內市場,同時,持續研發新技術及進行國際合作。下一階段(定於2024年開始)將持續促進國內市場發展,並建立歐洲和國際上氫能的供給,以滿足德國產業需求。以下將聯邦政府採取38項措施歸納為六大類簡介如下:
 
一、擴大德國對氫能的需求:
 
(一)將歐盟再生能源指令(Renewable Energy Directive, RED II)快速轉變為德國法律(2020年實施)的一部分,主要內容包括:(措施5)
 
1.聯邦政府將提升再生能源在德國交通運輸中佔比的最低目標,鼓勵人們使用氫或氫產品作為運輸的替代燃料,並將所替代的溫室氣體使用計入溫室氣體減排率。
 
2.以再生能源(如綠色氫)生產的煤油在航空交通方面扮演緩解氣候變化的重要角色,目標2030年最低達到2%佔比。
 
(二)加強對氫能汽車(輕型和重型汽車、公車、火車、空運、海運)的投資,資金來源包括NIP資金及ECF (Energy and Climate Fund),此外,將持續執行已於2019年開始實施的HyLand –德國的氫區(hydrogen regions in Germany)專案(措施6)。
 
(三)加強清潔車輛指令(Clean Vehicles Directive)的實施,支持市區交通車輛零排放(措施11)。
 
(四)倡導在Eurovignette指令下,實施以二氧化碳減排為基礎的卡車通行差別費率(措施12)。
 
(五)與利益相關人特別是能源密集型產業,2020年起從化工、鋼鐵、物流及航空等產業開始,以對話形式與各別產業制定以氫為基礎的長期脫碳策略,未來將擴展至其他產業(措施16、17)。
 
(六)推廣氫能供熱系統,並在APEE和未來的BEG框架內,計畫從2020年到2024年投入7億歐元,持續補助住宅和非住宅建築購買高效燃料電池供熱設備(措施18、19)。
 
文號:1094110038號(5)
 
二、綠色氫的生產與配送:
 
(一)有效利用再生能源、透過合理的能源及二氧化碳訂價策略及政策補貼或稅賦優惠以增加綠色氫的生產(措施1)。
 
(二)研究鬆綁現行法規使電解槽製造商、電力公司及天然氣業者能夠建立新的合作或營運模式可行性(措施2)。
 
(三)研擬一套綠色氫採購招標模式,以加速如鋼鐵業、化工業等產業脫碳轉用綠色氫。(措施3)並補助產業在此一轉變過程的投資費用(措施14)。
 
(四)將研究畫定海上生產氫氣/ PtX區域的可行性,及所需的基礎設施(從2020年開始實施)(措施4)
 
(五)為了使綠色氫能夠盡快用於提供交通運輸動力,將盡快制訂電解槽投資生產的鼓勵措施,先期以安裝2 GW的電解槽為目標(措施5)。
 
(六)加速加氫站的建置,包括在道路交通、鐵路網路及水路交通。(措施8)
 
(七)建立一個有競爭力的燃料電池系統供應鏈,包括大量生產用於汽車的燃料電池產業、建立氫能技術中心等。(措施10)
 
(八)聯邦政府將針對鋼鐵、化學產業的排放,啟動新的「碳差異合約」(Carbon Contracts for Difference, CfD)試點計畫,聯邦政府保證補助金額為,以二氧化碳合約價格計算,減少溫室氣體排放量的實際成本與開發運營脫碳技術的排放交易價格(Emissions Trading System, ETS)之間的差價,以實現溫室氣體中和。如果將來ETS價格上漲到合約價格以上,則公司應將支付差額給聯邦政府。該計畫將獎勵氫的生產,及氫技術市場的興起。在試驗階段成功後,將擴展到其他產業領域。(措施15)
 
(九)研究討論使用現有架構包括建立氫氣專用設施及利用部分天然氣設施改建,供輸氫氣的可能性,同時必須考慮到未來與歐盟其他國家氫氣管路的相融性。(措施20、21)
 
 
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