Image

毛里塔尼亚位于非洲西部,其国内多沙漠,经济欠发达,国际存在感极低。
近年来,这个名不见经传的国家却在绿氢产业上大放异彩,接连签署了数个绿氢产业项目协议。


毛里塔尼亚的绿氢项目



2021年5月,欧洲新能源开发商CWP Global集团与毛里塔尼亚政府签署谅解备忘录,计划投资400亿美元,用4到6年时间在毛塔的北部建设一座容量为30GW的绿氢工厂。工厂由太阳能和风力发电项目供电,通过电解水制氢。
2021年9月,非洲新能源企业Chariot与毛里塔尼亚政府签署谅解备忘录,推进一项10GW绿氢项目。项目名为Project Nour,占地(海)面积达1.4万平方公里,使用太阳能和风电供电。本月初,Chariot公司与法国道达尔(Total Eren)宣布就该项目启动伙伴合作,并展开可行性研究。
2022年6月,欧洲投资银行(EIB)透露,将支持毛里塔尼亚的绿氢投资计划,并扩大在风电和太阳能发电方面的合作。

仅仅半年时间里,毛里塔尼亚就规划了两个巨型绿氢项目,拉来了多笔投资,涉及的氢能产量极为庞大,使得毛塔将成为未来非洲的重点氢能产区

国际氢能开发商,为什么会选择毛里塔尼亚作为其绿氢生产基地呢?在回答这个问题之前,我们先来分析一下氢能尤其是绿氢在能量用途上的几个特性。


绿氢产业的四个特性




从能量的用途来看,(绿)氢能产业有四个特性:

1


清洁性


氢气能量密度高,燃烧只产生水而不产生温室气体,使得氢能成为碳中和理念下的绝佳替代能源。氢能本身带有清洁性,同时要求其生产过程也要有清洁性,甚至因其清洁属性而可以牺牲一定的经济性。



从这个角度来说,灰氢、以煤电生产的绿氢都是不够清洁的,只有清洁能源电力生产的绿氢才能体现其清洁性。


2 共生性


为了确保氢能的清洁性,目前全球的大型绿氢项目多是与独立的清洁能源项目共生,由清洁能源项目供电来生产氢气产品。

这也能够保证绿氢的生产不会与民用、工业争电。

3 低电价依赖性


能量在氢能产业链中的电-氢-电转化过程中有损失。正常情况下,抛弃常规的电能而使用氢能属于舍近求远的举动。

只有在生产氢能的电力足够经济时,氢能才有更大的意义。这使得氢能对低电价依赖性较高,人们更倾向于使用富余电能或未联网的清洁能源项目电能生产。

4 能量传输灵活性


现阶段氢能的特性是小单位不连贯能量单元。这个定义是和电力输送相对而言的。氢能与输电项目对于能量的输送,可以类比成铁路与公路货运。电力输送属于连续性的能量运输,而氢能则可以切割成小单元进行能量传送,相比电能更加灵活。

这就意味着,从能量传输的角度来看,氢能产业在高压输电网络成熟的区域如中国,一般只作为补充手段;而在无高压传输电网的地域,则可以成为打破环境限制、不太受规模效应影响的能量传输方式。

基于这几个特性,我们来尝试论证毛里塔尼亚氢能产业的发展逻辑。



毛里塔尼亚氢能产业的发展逻辑




Image
毛里塔尼亚国土面积超过一百万平方公里,人口只有460万,是全球最地广人稀的国家之一。以江苏省做对比,毛塔的面积大约相当于十个江苏省,而人口却只有江苏省的二十分之一。
著名的撒哈拉大沙漠,占据了毛塔四分之三的国土面积。沙漠里优良的光照和凛冽的风,使得毛里塔尼亚的太阳能资源和风能资源极为丰富,适合建设新能源项目。
然而在沙漠中建成的新能源项目,其电能却难以为毛塔国民所用。究其原因,一来是因为毛里塔尼亚缺少能覆盖广袤国土的成熟的高压输电网;二来是其国民多为游牧民族,居无定所,一套便携式光伏设备远比变电站更受欢迎。
因此,这些沙漠中的清洁电力,只能通过其他方式输出,比如氢能。考虑到西北非本地孱弱的工业能力,生产的氢气多数将运往欧洲。
毛塔的西面是大西洋,氢气可以通过陆运至港口,船运至欧洲;也可以通过输气管道直接借道摩洛哥输往西班牙。
那么成本呢?根据意大利天然气集团Snam发表的研究报告,在北非用太阳能生产绿氢并输往欧洲,比在意大利国内直接生产要便宜15%。
也就是说,在毛塔用清洁能源生产的氢气,再加上运输的成本,依然比欧洲要便宜。
以沙漠中的清洁能源生产绿氢,绿色环保,不与民争电,成本低廉,传输方便,完美符合我们上面罗列的氢能的几个属性。而其数倍于毛塔全国GDP的产业投资,也成为毛里塔尼亚无法拒绝的理由。
当然,一个沙漠国度是无法提供生产绿氢所需要的大量淡水资源的。所幸,毛塔的西边就是大海,头上就是太阳。一切水资源的问题其实都是能源问题,在能源足够的条件下,淡水问题也会迎刃而解。

启示



基于绿氢的四个属性,以毛塔为案例,我们简单推演一下未来全球氢能(绿氢)产业的市场选择原则:

  • 可再生能源资源丰富;
  • 本地电力需求较低;
  • 向高能源需求地区电力输送困难,但是氢能运输便捷

以这几个原则为基础,可以筛选出几个氢能产业发展的重点国别和地区:

中东地区:中东地区人口聚居区以绿洲为单位分散分布,建设高压电网施工量大且经济性差,适合氢能产业的发展。

印尼:大量的岛屿有着丰富的可再生能源资源,但是本地需求较低,又无电网向爪哇等工业区域跨海输送。氢能的分散运输特性能够提供更灵活的解决方案。同样的道理适用于格陵兰岛。

北非一线国家:地域广阔且光照好,面向欧洲市场,有燃气管道可以作为氢气输送通道。

另有外蒙及中亚部分区域、加拿大等国别,在此不一一论述。

氢能的爆火,是碳中和背景下能源产业升级转型的一次尝试。氢能有着明显的缺点,也有着明显的优点。而合理地选择市场和模式,能够充分放大其优点,克服其缺点。

对于能源企业来说,按照其特性做好预判和提前布局,才能在这一轮的产业升级中跟紧全球的步伐。

本文作者 / 王奇