新的黎明:新的循环零净时代

作者(年代)a·穆纳
哈奇,2023年4月12日

我们进入了一个新的领域。一个新的黎明,我们经历了战争、危机框架和能源转型的需求。是否有必要加快工业净零转型?

新曙光新循环净零

今年11月,欧盟(EU)将在一系列错综复杂的挑战中庆祝其成立30周年。欧盟成立的基本原则是建立一个经济和政治机构,为苏联解体后不断变化的全球格局提供解决方案。

欧盟一直享受着来自东部和南部邻国的便利的能源供应(当然,除了它自己的,尤其是来自北海的)。俄罗斯对乌克兰的战争创造了这样的环境,在这种情况下,欧洲领导人发现自己不得不通过临时危机框架(现在被修改为临时危机和过渡框架)做出反应,以尽量减少该地区对能源的依赖。

在我看来,欧盟一直认识到,它对能源的依赖和不断恶化的制造业能力,已经对其在全球舞台上的政治影响力造成了损害。尽管如此,欧盟认为,确保相对于其他全球经济强国的竞争力是最好的长期战略。

早在俄罗斯对乌克兰发动战争之前,欧盟就制定了计划和法规,通过支持可再生能源生产、净零创新、可持续替代燃料技术,以及后来通过电气化和数字化实现的工业脱碳,来利用其绿色和数字化转型。《欧洲绿色协议》于2020年获得批准,其总体目标是到2050年使欧盟实现气候中和。然而,由于以下翻天覆地的变化,欧盟被迫加快和加强行动:

  1. COVID-19大流行的后果导致通货膨胀加剧,全球供应链严重中断
  2. 俄罗斯对乌克兰的战争,以及随之而来的欧洲对能源依赖的暴露
  3. 美国的《通货膨胀削减法案》,并担心其3700亿美元的气候行动激励措施将以令人担忧的规模吸引私人投资进入美国
  4. 英国的“绿色之日”计划旨在通过补贴和政府管理的创新免费低碳技术(如先进的核反应堆和碳捕获与储存)竞争来推动国内经济。

为此,欧盟修改了《绿色协议》,加强了《下一代欧盟》、《再生能源欧盟》以及截至2023年2月的《绿色协议工业计划》中概述的更广泛的宏观经济价值观和目标。与需求侧一样,欧盟意识到,只有在其境内供应侧强大的净零排放制造业的支持下,一个强大的净零排放生态系统才能持续下去。

欧盟委员会(European Commission)提出的《零净工业法案》(NZIA)一旦通过,将为供应方提供与具体零净技术相关的答案。在我们讨论这些技术之前,重要的是要确定NZIA法案的主要目标:

  • 更快地部署对净零技术的投资
  • 减少难以减排的行业的二氧化碳排放
  • 加强欧洲单一市场,应对英国脱欧后果
  • 投资于欧洲劳动力的再培训和技能提升,以帮助实现绿色和数字化转型
  • 支持和促进新兴净零排放技术和数字技术的创新
  • 简化了成员国之间的治理和凝聚力
  • 根据欧洲55年目标(到2030年在1990年的基础上减排55%)监测实施情况并衡量进展情况。
  • 由于《欧洲绿色协议》中各种其他条款所产生的要求,集中精力建立和维持某些目标技术的上游供应链至关重要,即以下讨论的战略净零技术。

    太阳能光伏(PV)和太阳能热技术

    目前,欧洲几乎所有的太阳能光伏组件都是进口的,主要来自中国。供应链的上游部分90%是净进口的(如锭和晶圆)。欧盟希望到2030年能够满足40%的太阳能光伏需求,即每年30吉瓦的市场份额。

    陆上风能和海上可再生能源技术

    尽管欧盟在海上风力涡轮机叶片制造方面处于世界领先地位,但由于能源成本上升和全球市场(如英国、中国、美国和印度)的竞争,其贸易平衡正在恶化。NZIA呼吁欧洲风电制造商整合并共同努力,到2030年将其市场份额扩大到每年至少36吉瓦的总制造能力。

    电池/存储技术

    与欧洲电池联盟一致,NZIA寻求满足欧盟内至少90%的电池制造总需求。这意味着到2030年,欧盟的年产能至少达到550吉瓦时。

    热泵和地热能技术

    欧盟估计,到2050年,对热泵的需求将增加6倍以上。地源热泵被视为一项不可或缺的技术,在脱碳和创新未来建筑和城市社区的能源需求。

    电解槽和燃料电池

    欧盟希望到2030年实现1000万吨国内可再生氢的生产。然而,为了到2050年实现气候中和,欧盟估计,4.5亿吨氢气必须由可再生能源和天然气生产,这就需要在欧盟境内的地质构造中建立可获取和足够的永久二氧化碳储存设施。为了增加可再生氢分子的份额,欧盟计划启动一个氢融资银行,每生产一公斤氢就会获得奖励(与美国《通货膨胀减少法案》中的生产税收抵免不同)。

    可持续的沼气/生物甲烷技术

    欧洲生物甲烷工业伙伴关系的成立是为了帮助实现REPowerEU到2030年生产350亿立方米生物甲烷的目标。NZIA呼吁大幅增加目前的沼气产量,并为净化沼气提供补贴,以生产生物甲烷,作为天然气的可持续替代品。

    碳捕集与封存技术

    欧盟估计,到2030年,至少有5000万吨二氧化碳必须注入欧洲地区的永久性地质储存设施。NZIA呼吁主要的石油和天然气公司分享其资源枯竭的数据,并投资和促进这些授权的投资,以实现欧盟的目标。该法案似乎表明,封存的二氧化碳的很大一部分将来自天然气的氢气生产(通过传统的蒸汽甲烷重整技术)。未来的碳网络和储存将成为欧洲工业脱碳的关键基础设施。

    网格技术

    输配电两方面的电网改造在实现智能解决方案的可靠集成方面发挥着关键作用。高压直流(HVDC)、陆上和海底电缆制造、变压器和海上变电站将在雄心勃勃的2030年风电制造目标中发挥重要作用。同样,在配电方面,电动汽车智能充电(EVSC)、建筑智能能源管理系统和工业电气化的引入将需要全方位的数字数据采集和管理,以建立灵活、高效和可靠的电网,从而与许多各方和设备进行有意义的互动,从而在未来十年实现消费者的需求侧响应和可再生能源的吸收。

    我的看法

    欧盟正在应对全球贸易、绿色和数字化转型的变化。由于它的重点是到2030年在净零战略项目中制造高达40%的总部署,因此,看看27个成员国如何共同努力,制定有凝聚力的许可和监管框架,以加快实施净零战略项目,而不影响自己的国家框架,将是一件有趣的事情。

    鉴于“绿色协议”计划和随之而来的法规的紧迫性,对这些项目的经济、环境和社会影响进行评估的工作很少。

    欧盟在过去的30年里取得了很大的成就,并希望在下一个十年为气候变化和净零创新领域的快速和可持续转型奠定基础。我们在Hatch的专业工程师、科学家、技术专家和顾问都有同样的愿景,并热情地致力于开发非碳基能源生产、输送和储存的创新技术,这将有助于迎来一个新的全球净零时代。

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