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憑藉其豐富的再生能源(太陽能和風能)以及綠氫生產計劃,南非有望成為全球能源轉型的主要參與者。

綠色氫氣是透過電解,再生電力將水分解為氫氣和氧氣。與來自化石燃料的灰氫不同,綠氫會排放沒有溫室氣體– 僅水蒸氣。在重工業、航空和長途運輸等難以實現電氣化的領域,它被視為化石燃料的良好替代品。

我們是,擁有超過五年的綜合經驗,他們研究了潛力綠氫商業化在南非。

歐盟的最近承諾捐款 3,200 萬歐元(6.28 億蘭特)支持南非綠色氫能產業的補助金表明該國的潛力正在得到認可。然而,我們的研究顯示這還不夠。啟動綠氫產業需要的不只是這筆撥款。

綠氫生產成本昂貴,每公斤成本在 5 美元到 8 美元(R89-R143)之間——大約成本的五倍從化石燃料中提取的氫。

它的價格也比石油貴三到五倍。如果綠氫要具有足夠的成本效益以與化石燃料競爭,綠氫產業將需要政府補貼和對製造商的誘因。它還需要支持性的政府法規,例如碳稅或要求使用永續化學品(例如綠色氨作為由綠色氫製成的肥料)。

除此之外,還需要大量國際投資來減輕建造大型綠氫計畫帶來的風險,例如成本超支。事實上,南非未來的綠色氫能產業依賴北半球國家政府的支持,透過諸如主權擔保「政府承諾在專案未能償還債務的情況下承擔專案的財務義務」或股權——部分所有權,利潤共擔,風險共擔。

歐盟贈款

歐盟提供了兩筆贈款,總額為 3,200 萬歐元(6.34 億蘭特)。第一個是 4.9 億蘭特的贈款,用於幫助在南部非洲地區建立區域綠氫中心。

歐盟、南非貿易工業部和電力能源部,說這筆贈款的目的是「在整個氫價值鏈的私營和公共部門融資中利用 100 億蘭特」。換句話說,這筆補助金預計將吸引投資者將資金注入綠氫生產、運輸、儲存和下游產業(包括綠色鋼鐵和飛機燃料)。

歐盟的第二筆撥款為 1.38 億蘭特,旨在吸引更多資金,以促進國有公用事業 Transnet 的港口、鐵路和管道的發展。這樣可以有效地出口綠氫。

南非的綠氫能商業化策略目標是到2030年每年生產100萬噸綠色氫,到2050年增加到每年700萬噸。

如果做到這一點,到 2050 年,綠氫工業將每年可能貢獻 750 億蘭特Ø 南非國內生產毛額的6.5%。它可以產生 240 億蘭特的稅收,並創造多達 37 萬個就業機會。

歐盟的贈款是朝此邁出的一步。但與2030 年生產100 萬噸綠氫所需的預計4,100 億蘭特(約200 億歐元)相比,這些資金顯得相形見絀。不到0.2%。

必須解決巨大的財務缺口。南非沒有資金建立綠色氫工業。南非計劃在 2030 年每年生產 100 萬噸綠氫,這完全依賴全球北方補貼。

我們認為,歐盟的撥款將用於評估建立綠色氫能產業可行性的早期研究,而不是任何資本投資。

綠氫風險

綠色氫產業依賴大型專案:再生能源基礎設施、電解槽和水源系統。每個大型專案通常成本超過 10 億美元(190 億蘭特)

綠氫產業也將依賴國際供應鏈,以便產品可以出口。該供應鏈將需要管道和港口以及與進口國的長期協議。

大型專案承擔眾所周知的風險– 他們經常超出最初預算 20%-30%,而且最後期限往往會延長數年。

意外的延誤、設備故障或額外基礎設施的需求可能會大幅增加成本。這將使南非項目開發商難以收回他們在項目上投資的資金。如果由於其他能源技術的競爭、監管變化或採用速度慢於預期,對綠色氫的需求未能實現,投資者也可能陷入擱淺資產。

歐洲審計院最近呼籲進行“現實檢查”關於綠氫,對氫市場的高成本、基礎設施瓶頸和過度樂觀的預期提出警告。

如果北半球國家補貼或購買這些項目的股份,可能會降低南非開發商的財務風險。然而,成本超支和進度延誤的可能性非常高。這些將是開創性的大型項目,它們可能具有破壞性的價值——它們的回報將低於資本成本。

歐盟希望在2030年每年進口1000萬噸綠氫。

解決方案

2007年至2024年間,南非頻繁停電,阻礙了經濟成長。綠氫的批評者認為,再生能源應該在國內使用,然後用於生產綠氫以供出口。

身為綠氫研究人員,我們相信南非可以在擴大綠氫產能的同時,留出再生能源供當地消費。

南非也必須確保當地社區從綠氫工業中受益。

隨著全球對綠氫的興趣日益濃厚,真正的考驗將是建立正確的合作關係,以推動經濟發展和世界能源轉型。

南非可能成為綠色氫能領域的全球領導者。3200萬歐元歐盟的報告非常受歡迎,因為它強調了國際合作在應對氣候危機的重要性。然而,真正的危險是南半球國家可能承擔發展綠色經濟所涉及的大部分風險。工業,而全球北方消費者則從該產品中受益。

本文轉載自對話根據知識共享許可。閱讀原創文章The Conversation

引文:南非綠氫中心:化學工程師表示,歐盟撥款不足以推動產業發展(2024 年 9 月 11 日)檢索日期:2024 年 9 月 11 日取自 https://techxplore.com/news/2024-09-south-africa-green-Hydrogen-hub.html

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