日本“氢能社会”理想何时照进现实

由于日本缺乏大规模部署风能和太阳能的自然资源和幅员条件，难以大规模生产“绿氢”，加之从海外进口氢能的成本日渐走高，氢能战略推行并不顺利 

近日，欧盟和日本签署氢能合作谅解备忘录，旨在刺激创新并开拓国际氢能市场，此举将为日本氢能产业发展带来助力。与此同时，日本松下集团位于京都附近的一个基地正在进行100%可再生能源制氢测试，希望为日本氢能自给自足提供借鉴。

一直以来，日本在能源安全方面存在紧迫感，当前除了应对气候变化和地缘政治冲突引发的广泛能源危机，日本整体能源战略目标更倾向于创造“氢能社会”，并计划到2030年将氢能在能源结构中的占比提升至11%，尤其要强化氢能在汽车、家庭、工业等领域的应用。

然而，由于日本缺乏部署足够装机容量的风能或太阳能所需的自然资源和幅员条件，使得大规模生产“绿氢”步履维艰，加之从海外进口氢能的成本也日渐走高，氢能战略推行并不顺利。

海外购氢价格愈来愈高

根据欧盟和日本签署的谅解备忘录，双方将共同致力于可持续和负担得起的低碳氢生产、贸易、运输、储存、分配和使用。鉴于日本正不断从海外进口氢能，建立全面的国际氢供应链是该国主要目标之一。

日本一直从澳大利亚等国进口氢能。2022年12月24日，全球首艘液氢运输船Suiso Frontier从日本正式启航，前往澳大利亚装载首批氢能货物，预计2023年2月下旬返回日本，旨在供该国神户码头液氢发电站使用。

日本表示，这是全球首次将氢气液化并远距离输送的商业化项目之一，也是亚太氢能源供应链（HESC）试点项目具有里程碑意义的一步。HESC由包括川崎重工、丸红、住友等多家日澳能源和基础设施公司组成的合作体开发，目标是将在澳大利亚生产的氢能安全高效地运输到日本，以满足日本的氢能需求。

需要注意的是，日本目前氢采购成本异常昂贵。HESC总耗资约3.53亿美元，这似乎并非是一笔能实现绿色转型和经济效益双提升的好买卖。国际氢能委员会和麦肯锡共同研究发现，到2050年，日本的氢采购成本预计将达到每千克2.85美元，这是美国的2.3倍。

国际可再生能源署预计，到2050年国际市场上交易的氢55%将通过管道运输。在此背景下，被海包围的日本只能通过液化氢运输船或是将氢转换成氨的方式，从中东、东南亚、大洋洲、美洲将在当地生产的氢运回日本，海运成本的上升使得日本的竞争力进一步被削弱。

如果对氢采购的高成本问题置之不理，日本制造业的竞争力和电费支出将会激增。国际可再生能源署指出，日本和韩国是世界上绿氢制造成本最高的国家，如果由于成本原因无法做到绿氢的自给自足，只能继续依赖海外进口。

日本国内制氢成本居高不下

考虑到进口氢的昂贵成本，日本一直在加紧推进“绿氢”国产化进程。松下在京都附近的一个试验场正在使用太阳能电池板、氢燃料电池和特斯拉Megapack储能电池来生产可再生氢。美国CNBC新闻网指出，用氢的工厂位于日本中部志贺县草津市，占地52公顷，工厂内设有一个名为H2 Kibou的示范性可持续发电设施，于今年4月开始运营。

松下智能能源系统事业部经理川村纪彦介绍称，这是一个完全由可再生能源驱动的氢燃料工厂，期待可以将其打造成一个可持续能源制造商业模型，为日本能源转型时代提供更多借鉴。

据悉，H2 Kibou包括了一个7.8万升的氢燃料箱，一个由99个5千瓦氢燃料电池组成的495千瓦氢燃料电池阵列，一个由1820块光伏电池板组成的570千瓦“倒V型”太阳能光伏电池板阵列，一个1.1兆瓦的锂离子蓄电池组。

“松下拥有日本最大氢能储存罐，这有望成为日本最大的氢能消耗基地。”川村纪彦表示，“我们估计每年将消耗120吨氢能。随着日本未来生产和进口越来越多的氢能，这将是一种非常合适的氢能工厂模式。”

然而，松下面临的最大难题之一就是成本。尽管投资不断增加，但生产氢能的成本一直居高不下，这阻碍了对基础设施和技术的投资。对发电厂来说，用氢能供电的成本要比从电网中购电的成本高出许多，而降低成本的方法唯有依靠政府支持。

显然，松下的这个试验基地短期内实现商业化几乎不可能。对此，川村纪彦坦言，并不打算扩大H2 Kibou设施的规模，扩大规模的前提是氢能供电价格可以实现与电网买电持平，否则并不具有经济意义。

“氢能社会”构想受质疑

日本似乎陷入了“制氢贵所以购氢，购氢更贵所以还得自己制氢”的死循环。

《日本经济新闻》指出，日本正在面临制氢成本和购氢价格双双高企的挑战。日本舆论越发认为，打造“氢能社会”并将氢能作为主力能源似乎并不适合日本，因为截至目前日本在氢能利用领域已经开始逐渐被其他国家赶超。

日本于2017年制定了国家氢战略规划，力求在所有部门推行采用氢能，打造世界上第一个“氢能社会”。2021年10月，日本公布了第六版能源战略计划，其中将气候变化和脱碳置于首位，并在“绿色增长战略”下通过了氢和氨的核心目标。目标是到2030年氢能在能源结构中的占比要达到11%；尤其强化氢能在汽车、家庭、工业等领域的应用。到2030年利用氢和氨所生产出的电能将占日本能源消耗的1%。额外目标还包括在燃气发电厂引入30%的氢能和70%的天然气共燃，以及到2030年建设纯氢能发电厂。

目标很宏伟，现实很残酷。日本作为岛国，受地理位置、气候等多重因素影响，化石燃料贫瘠，加之太阳光照时间短且安装太阳能和风力发电设施的空间也不足，能源自给能力十分匮乏。日本自己十分清楚，发展氢能最需要解决的就是成本问题，该国政府预计到2030年将氢价格降至17美分/千瓦时，2050年降至12美分/千瓦时，才能与天然气发电竞争。因此，只有找到一条物美价廉的用氢之路，日本才可能让“氢能社会”的理想照进现实。（来源：中国石化报）