美國(guó)能源信息署(EIA)在最近發(fā)布的《2025年年度能源展望》(AEO2025)中,介紹了其新的氫市場(chǎng)模塊(HMM),它使我們能夠?qū)ξ磥?lái)幾十年的氫市場(chǎng)進(jìn)行建模。
在大多數(shù)AEO2025案例中,我們預(yù)計(jì)2050年的氫氣產(chǎn)量將比2024年增加約80%,并且大多數(shù)氫氣(H2)將通過(guò)蒸汽甲烷重整(SMR)過(guò)程從天然氣中產(chǎn)生。在大部分情況下,我們預(yù)計(jì)不到1%的氫氣將通過(guò)電解槽生產(chǎn),電解槽利用電力從水中生產(chǎn)氫氣,無(wú)論支持政策如何。
在大多數(shù)情況下,我們考慮了截至2024年12月的法律法規(guī),這意味著包括根據(jù)2022年《通貨膨脹減少法案》(IRA)實(shí)施的稅收抵免,例如第45V節(jié)清潔制氫稅收抵免,旨在支持通過(guò)可再生能源電解制氫。最近,《大而美法案》修改了氫生產(chǎn)和可再生電力的激勵(lì)措施,可再生電力可用于在電解過(guò)程中產(chǎn)生氫。我們沒(méi)有考慮到這些變化。
為了建立氫模塊的歷史基線,我們使用了2018年制造業(yè)能源消耗調(diào)查的估計(jì)值。2018年,我們估計(jì)氫市場(chǎng)的規(guī)模為1000萬(wàn)噸(MMmt),相當(dāng)于約1340萬(wàn)億英熱單位(TBtu),約占當(dāng)年美國(guó)終端使用能源消耗的1.8%。在美國(guó),工業(yè)部門(mén)的煉油廠和化學(xué)品制造商幾乎消耗了所有的氫作為原料。在2018年的總量中,我們將800萬(wàn)噸定義為市場(chǎng)氫氣,并使用HMM在AEO預(yù)測(cè)中明確表示其供應(yīng)量。
美國(guó)市場(chǎng)上的氫主要包括以下供應(yīng):
1、通過(guò)蒸汽甲烷重整(有或沒(méi)有碳捕獲和封存-SMR、SMR CCS)以及電解為消費(fèi)者生產(chǎn)的氫氣。
2、來(lái)自其他工業(yè)過(guò)程的副產(chǎn)氫氣,這些氫被交付給消費(fèi)者而非自用。
在參考案例中,我們預(yù)計(jì)到2050年這個(gè)市場(chǎng)將增長(zhǎng)到1430萬(wàn)噸(MMmt),略高于1900TBtu,約占美國(guó)總交付能源的2.5%。在總量中,約有1200萬(wàn)噸(超過(guò)80%)是由SMR提供的。工業(yè)化學(xué)過(guò)程(如乙烷裂解和丙烷脫氫)產(chǎn)生的副產(chǎn)氫是第二大供應(yīng)來(lái)源。SMR CCS生產(chǎn)在20世紀(jì)30年代達(dá)到峰值,向市場(chǎng)供應(yīng)約150萬(wàn)噸至200萬(wàn)噸氫氣,但到2050年,其對(duì)美國(guó)供應(yīng)的貢獻(xiàn)可以忽略不計(jì),因?yàn)檠a(bǔ)貼該技術(shù)部署的稅收抵免將在2045年后結(jié)束。在參考案例中,盡管假設(shè)有45V稅收抵免,但在整個(gè)預(yù)測(cè)期內(nèi),電解對(duì)市場(chǎng)供應(yīng)的氫貢獻(xiàn)可以忽略不計(jì)。
幾個(gè)具體的AEO2025案例展示了關(guān)鍵因素如何影響我們的氫氣市場(chǎng)預(yù)測(cè):
1、在低油氣供應(yīng)情況下,天然氣原料的高成本使SMR技術(shù)與參考情況相比不那么經(jīng)濟(jì),從而減少了氫氣的產(chǎn)量。
2、高宏觀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)案例顯示,由于散裝化學(xué)品增長(zhǎng)強(qiáng)勁,供應(yīng)給市場(chǎng)的氫氣量最大,2050年達(dá)到1550萬(wàn)噸。在這種情況下,通過(guò)SMR和SMR+CCS生產(chǎn)的氫氣以及供應(yīng)給市場(chǎng)的副產(chǎn)氫氣都達(dá)到了最高水平。
3、替代交通案例從我們的預(yù)測(cè)中刪除了幾個(gè)關(guān)鍵政策,并代表了到2050年供應(yīng)給美國(guó)市場(chǎng)的氫氣總量的下限。在預(yù)測(cè)期內(nèi),供應(yīng)的氫氣總量幾乎沒(méi)有增加。在所有其他AEO2025案例中,由于重型車輛中的氫燃料電池被部署以滿足政策標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)輸行業(yè)占?xì)湎M(fèi)增長(zhǎng)的大部分。當(dāng)這些政策不起作用時(shí),運(yùn)輸部門(mén)的氫氣增長(zhǎng)可以忽略不計(jì)。
(素材來(lái)自:美國(guó)能源信息署 全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合)
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