氫能源：電力不可或缺的幫手

世界各地都掀起了利用氫能源的浪潮。日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所2013年10月24日發(fā)行的報(bào)告《世界氫基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目總覽》顯示，全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場規(guī)模到2050年將達(dá)到約160萬億日元（圖1）。

圖1：氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場規(guī)模2050年將擴(kuò)大到160萬億日元

這是從全球選了70個(gè)項(xiàng)目，對(duì)其內(nèi)容展開調(diào)查，并討論了氫的利用條件和前景后，對(duì)世界整體的市場規(guī)模進(jìn)行估算得到的結(jié)果。

全面普及要到2030年以后

預(yù)計(jì)全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場規(guī)模到2015年只有7萬億日元左右。其中規(guī)模最大的是液化氫基地和管道等周邊基礎(chǔ)設(shè)施市場。固定式燃料電池以日本為中心逐漸普及，但大部分投資都分配給了即將到來的“氫社會(huì)”的周邊基礎(chǔ)設(shè)施。

2015年以后，氫基礎(chǔ)設(shè)施市場開始緩慢增長。2020年的市場規(guī)模約為10萬億日元，5年間僅增長約40%，年均增長率只有7%。因市場規(guī)模還不夠大，所以7%屬于低增長率。

不過，2020年以后該市場會(huì)逐漸加速增長，到2025年的5年間市場規(guī)模將實(shí)現(xiàn)倍增，達(dá)到約20萬億日元。主要得益于固定式燃料電池和燃料電池車（FCV）的普及。但預(yù)計(jì)這兩種產(chǎn)品都要到2030年以后才能全面普及。尤其是燃料電池車，屆時(shí)不但汽車價(jià)格降低，加氫站也將不斷完善，市場每5年將擴(kuò)大2倍，到2045年將形成約60萬億日元的規(guī)模。

定置式燃料電池在家庭普及

固定式燃料電池市場在2015年前后主要以商用為主，而到2025年家用市場的規(guī)模將超過商用。目前，家用產(chǎn)品的價(jià)格正在快速下滑，保持現(xiàn)在這個(gè)速度的話，2015年將出現(xiàn)100萬日元/kW的產(chǎn)品。到2020年將降到約60萬日元/kW，出現(xiàn)比電力公司的電力還便宜的情況。2025年低于50萬日元/kW的產(chǎn)品有望上市，屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)廣泛普及。

此外，還有設(shè)置輸出功率約為1萬kW的大型固定式燃料電池的動(dòng)向。那就是美國和韓國啟動(dòng)的“燃料電池發(fā)電站”。這種發(fā)電站將作為分散電源向當(dāng)?shù)毓╇?，以降低二氧化碳排放量。將來，如果能使用通過可再生能源的電力電解水生成的“可再生氫”，就會(huì)實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。

此外，還有企業(yè)計(jì)劃在南非尚未通電的地區(qū)設(shè)置大型固定式燃料電池。通過構(gòu)筑微電網(wǎng)，從燃料電池發(fā)電站向當(dāng)?shù)毓╇?。如果該?xiàng)目能取得成功，還會(huì)將其擴(kuò)大到整個(gè)非洲市場。

德國的目標(biāo)是設(shè)置1000座加氫站

FCV方面，有企業(yè)計(jì)劃從2015年開始面向普通消費(fèi)者投放，不過在最初，由于價(jià)格高以及加氫站少等原因，存在諸多不便，因此不會(huì)廣泛普及。汽車車身的成本削減取決于汽車廠商的努力，而加氫站則離不開各國政府和地方政府的支持。

美國加利福尼亞州的目標(biāo)是2015年普及1萬輛FCV，將建立約70座加氫站。2017年計(jì)劃增加到100座以上。德國也打算積極建設(shè)加氫站，2015年將建設(shè)50座，最終目標(biāo)是達(dá)到1000座。日本計(jì)劃在2015年之前建設(shè)100座，2030年之前增加到1000座。

此外還出現(xiàn)了把氫用作火力發(fā)電燃料的動(dòng)向。如果氫的價(jià)格能降到與其他火力發(fā)電不相上下的程度，各國都會(huì)采用二氧化碳排放量少的氫來發(fā)電。氫的價(jià)格降到這種程度要到2030年以后，屆時(shí)將建立起能利用煤田和天然氣田制造低價(jià)氫并運(yùn)輸?shù)捏w制。到時(shí)候，各公司的目標(biāo)是在當(dāng)?shù)赝ㄟ^CCS（二氧化碳捕獲與封存）實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電“零排放”。

歐洲積極利用氫

從各國和各地區(qū)的氫基礎(chǔ)設(shè)施市場來看，2015年至2050年一直是由歐洲引領(lǐng)市場（圖2）。

圖2：歐美引領(lǐng)氫基礎(chǔ)設(shè)施市場

歐洲的目標(biāo)是2050年之前使二氧化碳排放量比2000年削減80%，為此，各城市積極展開了行動(dòng)。導(dǎo)入可再生能源就是其中的一環(huán)，為吸收可再生能源的輸出功率變化，各地啟動(dòng)了以氫的形式存儲(chǔ)電力的“儲(chǔ)氫”項(xiàng)目。

市場規(guī)模僅次于歐洲的是美國和加拿大組成的北美市場。日本市場氫的導(dǎo)入比例較高，燃料電池和氫發(fā)電加在一起的話，氫在發(fā)電中所占的比例一直保持在全球首位，但市場規(guī)模不如歐美大。

氫的需求將增加60倍

隨著燃料電池車和固定式燃料電池等的普及，全球的氫消費(fèi)量今后將快速增加（圖3）。在2015年至2050年的35年間，按體積計(jì)算的消費(fèi)量將增加約60倍。這是固定式燃料電池、燃料電池車和氫發(fā)電的消費(fèi)量總和。

圖3：固定式燃料電池、燃料電池車和氫發(fā)電的氫消費(fèi)量總和。不包括目前的主要用途—半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)用途。以天然氣的方式提供，通過與固定式燃料電池等并設(shè)的改質(zhì)器生成的氫也計(jì)入了氫消費(fèi)量

在此期間，由于氫的價(jià)格大約會(huì)降低67%，因此銷售額在這35年里將擴(kuò)大約20倍，不過這其中并沒有考慮稅金。汽油的稅率較高，價(jià)格會(huì)隨著稅率大幅變動(dòng)。可以說，氫能否普及取決于政府的方針。如果到2050年，發(fā)達(dá)國家把二氧化碳排放量較2000年削減80%，氫社會(huì)到來的可能性就會(huì)大大提高