-
Simple and Best
-
Simple and Best
作 者 | 拉斐尔·戈德斯坦（Raphael Goldstein），德国联邦外贸与投资署（GTAI）化工专家
德国的化工行业体量庞大，发展繁荣，但它同时也是最大的温室气体排放源之一。如果德国要实现2045年的气候目标，就需要改变这种情况——而绿色氢能是解决方案的核心。
关键点
德国希望推动其温室气体密集型的化工行业绿色转型。氢能将成为这一转型的核心，而拥有现成解决方案的国际企业将迎来新的商机。
要想一窥德国化工行业的未来，请将目光投向西班牙南部阳光普照的广阔地带。这里有一家专门研发可再生能源装置的德国公司 Viridi RE，正计划利用几十公顷的光伏板和风力涡轮机的电力来生产氢气和甲醇。该公司的目标是到2025年底，绿色氢的年产量能超过6万吨，所有这些氢气都将通过火车运往北部2000多公里外的巴登-符腾堡州的德国化学工厂。
Viridi公司政策与创新高级经理丹尼尔·阿伊罗普洛斯（Daniel Argyropoulos）估计，当他们在2025年开始运营时，公司每年将减少超过20万吨的二氧化碳排放。通过购买使用再生能源生产的甲醇，Viridi的化工客户可以更加靠近他们的碳中和目标。
阿伊罗普洛斯说道：“目前，化工业对天然气依赖程度依然很高，而天然气是化石燃料，逐步被替代是大势所趋。作为绿色甲醇供应商，我们预计市场将对我们的产品有巨大的需求。”
绿色氢气（H2）和甲醇（CH3OH）的市场增长是德国政府旨在推动的一个新领域，即政府希望利用氢的生产来实现该国工业大部分行业的脱碳，涵盖从汽车到化工行业的方方面面。
“为了进一步去碳化，氢气必须是绿色的，这意味着可再生能源的目标已经大幅提高。同时，工业领域也需要更多的脱碳气体。”阿伊罗普洛斯说道。
现在正是改变之机
德国庞大的化工行业体量排名世界前四，占德国GDP的10%以上。从不利的方面来看，化学合成产生了德国15%的碳排放，而且化工生产商也是全球最大的天然气、石油和电力的工业消费者。
“整个化学合成过程都伴随着能源的使用，主要来自化石燃料。为了摆脱这种情况，化学合成的所需能源需要来自可再生能源。”Vivevo能源公司负责人罗尔德·诺伊曼（Gerold Neumann）说道。
最近当选的德国政府，制定的新气候目标加速了改变的进程。德国化学工业协会（VCI）能源、气候变化和原材料部门负责人、化学家约克·罗塞迈尔（J?rg Rothermel）说：“德国的行业面临着很大的压力，因为要在2045年之前实现碳中和，在欧洲则是2050年之前。这个时间点并不遥远，特别是当谈及今日正规划的新化学工厂要在2045年仍能运作时。”
然而还有另一个因素在加快工业脱碳的进程。随着全世界对石油的依赖程度接近峰值，化石燃料价格的波动将比以往更大，这促使化工企业转向更加可预测的能源和原材料。
改变方程式
德国联邦外贸与投资署化学品专家拉斐尔·戈德斯坦（Raphael Goldstein）解释说：“氢能将是这一进程的核心。”他的预测是基于长期以来的实践得出的。他还说道：“化工行业已成为德国最大的氢消费者。”
作为德国最大的二氧化碳排放领域之一，化工行业至少应该按比例承担相应的脱碳责任。目前，绝大多数用于制造化学制品的氢气是通过将天然气分解为氢气和二氧化碳来生产的。其结果就是导致数百万吨温室气体的排放。化工行业意识到，这个方程式将不得不改变。
戈德斯坦说：“用绿色氢能代替传统的氢能是未来十年的大势所趋。”理论上，其化学原理十分简单：用可再生电力驱动电解槽，将水分解成为氧气和氢气。
假设有足够多的可再生电力，那么就能够无限量地生产绿色氢能。并且，对氢能的需求也将十分庞大。德国经济与气候保护部（BMWK）表示，到2030年，德国对氢能的需求将高达110太瓦时（TWh），且这些氢气都必须由太阳能、风能和地热等可再生能源生产。与之相较，德国目前电力总发电量约为500太瓦时。戈德斯坦认为：“如果仅靠在德国生产，不可能满足对氢的需求。”
这意味着德国必须大量进口绿色氢能。因此，除了在德国可再生能源丰富的地区建电解槽外，Viridi和其他公司正在开展与德国之外的企业进行合作。
物流解决方案
由于氢气的大量运输在物流层面十分复杂，市场迫切需要这一领域的专业知识和解决方案。中短期内，投资者会持续看好由可再生能源生产的绿色甲醇作为能源载体。广泛的基础设施已经存在，可以运输和储存液态甲醇，而且甲醇的生产可以结合氢气和二氧化碳——换句话说，它捕捉了碳，同时也是气体密集型化学过程的化石燃料替代品。
Viridi已经在西班牙找到了太阳能充足的地区，搭建起数百公顷的光伏板以生产甲醇。下一步，他们计划用特殊的火车将甲醇运往德国北方的化工行业重镇卡尔斯鲁厄一带。一旦甲醇成功运达，“它将成为各种化学产品生产的基础”，阿伊罗普洛斯说。
另一种方法是在靠近可再生能源的地区建造电解槽和化工厂。Vivevo正计划在德国石勒苏益格-荷尔斯泰因州（Schleswig-Holstein）的布伦斯比特尔化学工业园（ChemCoast ParkBrunsbüttel）建造一个氢气工厂。该地区可以方便地获得北海生产的风能，该地区未来铺设的输气管道亦可用用来运输绿色氢气到德国各地的客户。
投资者的巨大商机
上述两个领域为外国投资者提供了很大的灵活性。“技术是有的，但现在需要进一步提高效率。”罗塞迈尔表示，“目前的技术需要大量电力，而且设备比较昂贵。”
此次转型可能会像30年前的可再生能源一样得到补贴。目前，欧盟正在搭建一个框架，以欧洲共同利益重大项目（IPCEI）资金的形式对氢气生产进行补贴。
然而，一些重大问题仍未得到解答：例如，转移老的化工厂并在靠近可再生能源的地方（如多风的北海海岸线）建造新的化工厂是否更有意义，或者是否应该建造电力管道将绿色电力输送到现有的化工制造重点地区，如巴伐利亚州东南部的“化工三角区”或巴登-符腾堡州及卡尔斯鲁厄等化工业中心。
Vivevo希望其所在的布伦斯比特尔化学工业园（Brunsbüttel）能成为未来的示范基地。工业园的100兆瓦电解槽用于生产氢气，并将氢气与附近垃圾焚烧厂产生的二氧化碳结合，进而合成甲醇。随后，合成的甲醇将作为传统天然气的绿色替代品，销售给化学工业园的其他企业。
“我们的工业消费者就在家门口，而绿色能源就在这里。”诺伊曼说，“这也是一个可以在其他地区复制的模块化方案。”
随着德国转向氢经济，为化工业提供现成解决方案的公司将迎来新的商机。诺伊曼说，“德国是您理想的选址地。德国的市场非常大，提供给外国企业极大的机遇。”
