中東地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景如何？

中東地區(qū)資源和區(qū)位優(yōu)勢顯著，有望成為氫能出口中心。

1.天然氣及風(fēng)光資源豐富，帶來低制氫成本

豐富的油氣資源儲(chǔ)備和優(yōu)越的清潔能源資源是中東國家能源轉(zhuǎn)型發(fā)展得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。未 來降低自身碳排放、推動(dòng)清潔能源發(fā)展以及促進(jìn)開發(fā)利用氫能將成為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要 抓手。藍(lán)氫是將普通化石燃料制氫方式，即灰氫與碳捕捉技術(shù)結(jié)合的制氫方案，可大幅度 減少制氫過程中的碳排放，其發(fā)展?jié)摿εc化石資源條件相關(guān)。2023 年底中東地區(qū)已探明 天然氣儲(chǔ)量達(dá)到 82.46 萬億標(biāo)準(zhǔn)立方米，位居全球第一，占世界天然氣儲(chǔ)量的 40%，中東 國家中短期內(nèi)利用天然氣資源發(fā)展藍(lán)氫技術(shù)潛力巨大。

中東國家發(fā)展藍(lán)氫具備經(jīng)濟(jì)可行性，中短期內(nèi)可作為灰氫替代品。豐厚的天然氣資源以及 相對封閉的市場，帶來了低廉且穩(wěn)定的天然氣成本。中東國家大多是煉油和化工行業(yè)氫氣 的消費(fèi)大戶，主要生產(chǎn)碳排放量高的“灰色”氫氣，灰氫是當(dāng)前最便宜的生產(chǎn)氫氣方式， 成本約為 0.9~2.5 美元/kg。例如，沙特阿拉伯既不出口也不進(jìn)口天然氣，其價(jià)格保持在 相對低位。但藍(lán)氫和綠氫的成本也將隨著技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)大幅下降。以 1.25 美元/Mmbtu 天然氣價(jià)格計(jì)算，SMR（天然氣制氫中的甲烷水蒸氣重整）加裝 CCUS 的藍(lán)氫生產(chǎn)成本為 1.34 美元/kg，相較 SMR 制氫每公斤增加了約 0.44 美元，是目前第二大最具成本效益的 制氫方法。未來隨著 CCUS 規(guī)模的擴(kuò)大，其成本將持續(xù)降低，到 2030 年生產(chǎn)藍(lán)氫的成本有 望從目前的 1.34 美元/kg 降至 1.13 美元/kg。 圖表24：沙特天然氣制氫及藍(lán)氫成本相比其他國家

以沙特的藍(lán)氫經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析：天然氣制氫成本（LCOH）主要包括 3 部分——天然氣 成本(LCOG)、資本支出(CAPEX)和運(yùn)營支出(OPEX)。其中 LCOG 占比最高，為制氫總成 本的 45%~75%，CAPEX 第二，占制氫總成本 12%~20%，OPEX 則反映了蒸汽重整工廠建成后每年設(shè)施維護(hù)、人工、稅務(wù)等費(fèi)用支出。

根據(jù)測算，沙特的藍(lán)氫制取成本在 1.4~2.35 美元/kg 之間，與全球范圍內(nèi)其他主要 國家對比仍具有較大優(yōu)勢，因此中短期內(nèi)發(fā)展藍(lán)氫方案對于沙特等天然氣豐富的中 東國家的能源轉(zhuǎn)型具備經(jīng)濟(jì)可行性。SMR 制氫加裝 CCUS 使天然氣成本投入增加了約 10%，氫氣生產(chǎn)的總成本提高了 35~50%，對應(yīng)約 0.5 美元/kg。

中東地區(qū)地廣人稀，風(fēng)光資源豐富。中東地區(qū)常年炎熱干燥，以亞熱帶沙漠氣候?yàn)橹?，?旱少雨，因此中東的大部分地區(qū)將太陽能作為未來的可持續(xù)發(fā)展路徑。為實(shí)現(xiàn)“低碳”目 標(biāo)，同時(shí)保證經(jīng)濟(jì)的多元化與可持續(xù)性，中東國家基于自身擁有強(qiáng)烈日照和豐富風(fēng)能，以 及大量無人居住的土地方便利用等優(yōu)勢，正在大力推進(jìn)可再生能源的發(fā)展。從歷史數(shù)據(jù)看， 太陽能的容量系數(shù)可達(dá)到 20-30%，風(fēng)電 35-45%，風(fēng)能和太陽能相輔相成的總?cè)萘肯禂?shù)則 可達(dá)到 70%，良好的風(fēng)光互補(bǔ)系數(shù)將提升可再生能源制氫效率。

阿聯(lián)酋：光照資源豐富，擁有三個(gè)世界上最大的太陽能發(fā)電廠。阿聯(lián)酋年平均太陽輻 射為 2285 千瓦時(shí)/平方米，太陽能裝機(jī)容量預(yù)計(jì)到 2025 年底將達(dá)到 9.20 萬千瓦， 目標(biāo)是到 2031 年增加到 14.21 萬千瓦。低成本的天然氣資源和碳捕捉的經(jīng)驗(yàn)將使其 具備低碳?xì)涞膬r(jià)格競爭力。 沙特：日照和風(fēng)力資源豐富。平均每天 8.9 小時(shí)的日照；平均水平太陽輻射為 5600 瓦時(shí)/平方米；年均風(fēng)速 6-8m/s。 阿曼:擁有優(yōu)良的風(fēng)光互補(bǔ)可再生資源。阿曼擁有高水平的太陽輻射量，加上大量可 用土地，為大規(guī)模太陽能開發(fā)提供機(jī)會(huì)。同時(shí)，阿曼某些近海區(qū)域具有顯著的風(fēng)能潛 力，在 100 米高度時(shí)的平均風(fēng)速接近每秒 10 米。埃及：可再生能源總裝機(jī)容量達(dá)到 3.7 千兆瓦（GW），其中包括 2.8 千兆瓦的水力發(fā) 電以及約 0.9 千兆瓦的太陽能和風(fēng)力發(fā)電。

光照資源稟賦優(yōu)勢帶來低光伏發(fā)電成本。中東地區(qū)光伏 LCOE 降幅最高，由于競爭激烈的 項(xiàng)目陸續(xù)上線，成本同比下降 62%，2022 年中東的光伏加權(quán)平均總安裝成本為 578 美元/ 千瓦，比印度低 10%。從資源稟賦來看，中東地區(qū)具有強(qiáng)大的太陽能和風(fēng)能資源潛力，以 及比歐盟高得多的太陽能容量系數(shù)，帶來能更低的電力價(jià)格。

低光伏發(fā)電成本帶來低制氫成本。電解水制氫成本主要受電解槽成本和為電解槽供電的電 力成本決定。由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)和技術(shù)迭代，電解槽的資本成本將在短期內(nèi)顯著降低；而在過 去十年中，可再生電力的成本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大幅下降，2010 年至 2020 年間光伏組件的成本 降低了 80%。低光伏發(fā)電成本將帶來更低的制氫成本，以阿曼為例，在 CAPEX 為 320 美元 /kWe時(shí)，當(dāng)電力成本從 35 美元/兆瓦時(shí)降至 25 美元/兆瓦時(shí)，對應(yīng)氫氣的平準(zhǔn)化成本將從 2.4 美元/kg 降至 1.9 美元/kg，降幅達(dá) 30%。此外，對于風(fēng)光資源均豐富的地區(qū)，例如沙 特阿拉伯西北部和阿曼東南部，電解水制氫將實(shí)現(xiàn)更低的生產(chǎn)成本。

中東將成為世界上綠氫制取成本最低的地區(qū)之一。以沙特為例，18.3 美元/兆瓦時(shí)的電價(jià) （沙特阿拉伯新太陽能項(xiàng)目拍賣價(jià)格的平均值），對應(yīng)綠氫的制取成本為 2.16 美元/kg， 然而隨著電解技術(shù)和可再生電力成本的下降，綠氫制取成本將在未來迎來達(dá)幅下降。當(dāng)可 再生能源成本降至 13 美元/兆瓦時(shí)，綠氫制取成本將會(huì)降至 1.48 美元/kg；若最終要達(dá)到 綠氫制取 1 美元/kg 的成本目標(biāo)，即低于 1.25/Mmbtu 天然氣價(jià)格下的 SMR 制氫成本時(shí)， 電解槽成本需降至 400 美元/千瓦，可再生能源成本降至 10 美元/兆瓦時(shí)以下，而這兩種 條件在當(dāng)前是可以實(shí)現(xiàn)的，因而綠氫也將在中東實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

2. 地理位置便于出口歐洲，氫儲(chǔ)運(yùn)成本低

中東具有成為未來低碳?xì)涑隹谥行牡莫?dú)特地理優(yōu)勢。中東是一灣兩洋三洲五海之地，其處 在聯(lián)系亞歐非三大洲，溝通大西洋和印度洋的樞紐地位，中東國家可依托自身優(yōu)越的地理 位置向西歐和東北亞的主要需求中心出口氫。歐洲“Repower EU”計(jì)劃進(jìn)口 1000 萬噸綠 氫，從中東進(jìn)口到歐洲和東北亞國家的低碳?xì)涞目傮w價(jià)格（包括運(yùn)輸價(jià)格）將低于當(dāng)?shù)厣?產(chǎn)的低碳?xì)洹?/p>

中東地區(qū)擁有發(fā)達(dá)的港口和管道基礎(chǔ)設(shè)施，便于氫氣及氫基產(chǎn)品出口運(yùn)輸?；A(chǔ)設(shè)施方面， 由于在石油和天然氣出口市場上的強(qiáng)大地位，中東國家擁有發(fā)達(dá)的港口和管道基礎(chǔ)設(shè)施， 并且當(dāng)前正在推進(jìn)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，以成為氫能產(chǎn)業(yè)的主要國際參與者。例如，阿聯(lián) 酋的富查伊拉港(Fujairah)是世界第二大海上燃料補(bǔ)給港,未來有望成為氫或氨等衍生燃 料的補(bǔ)給港口，阿曼的蘇哈爾港(Sohar)和杜庫姆港(Duqm)等也都在與歐洲港口運(yùn)營商合 作推進(jìn)綠氫計(jì)劃。據(jù)氫氣委員會(huì)估計(jì)，2023 年中東占全球氫氣基礎(chǔ)設(shè)施承諾投資的 45%， 總額約為 65 億美元。未來，氫能國際貿(mào)易將參考全球天然氣貿(mào)易方式，將運(yùn)輸分為管道 運(yùn)輸和液態(tài)海運(yùn)兩種模式，其中海運(yùn)又分為液氫、液態(tài)有機(jī)氫載體和液氨 3 種運(yùn)輸模式。

管道中長距離運(yùn)輸成本較低但需時(shí)間建設(shè)，以氨作為載體運(yùn)輸相對容易。從運(yùn)輸成本看, 長距離運(yùn)輸氫產(chǎn)品的成本較高。從當(dāng)前運(yùn)輸方式看：地區(qū)間運(yùn)輸壓縮氣態(tài)氫(CGH)的管道 尚處于規(guī)劃建設(shè)中，液化氫(LH)的運(yùn)輸成本較高，相比之下液態(tài)有機(jī)氫載體(LOHC)的重量 密度低，因而整體看中東國家可以相對低的成本向歐洲出口氫氣(氨)。基于中東地區(qū)太陽 能發(fā)電的低成本，綠氨生產(chǎn)具備成本競爭力，2017 年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了氨的出口，當(dāng)年海灣合 作委員會(huì)國家生產(chǎn)的 3000 萬噸氨和尿素，其中 90%進(jìn)行了出口。

根據(jù)荷蘭的電力制氨研究測算，若采用高成本效益的可再生能源，使用電解槽和空氣 分離裝置生產(chǎn)氨的成本將達(dá)到 270-370 歐元/噸，相較于傳統(tǒng)的 SMR 工藝生產(chǎn)氨的成 本 300-350 歐元/噸更低。以當(dāng)前的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施看，采用氨運(yùn)輸?shù)哪Ｊ揭蚕鄬θ?易，即氨在-33℃或 862kPa(約 8.5 個(gè)大氣壓)的中等壓力下將變成液體，并且可采用 標(biāo)準(zhǔn)的冷凍氣體運(yùn)輸船運(yùn)輸，相較液氫(-253℃或 25MPa/250 個(gè)大氣壓)或液化天然 氣(-160℃)的要求要低得多。然而，如果最終使用的產(chǎn)品是氫而不是氨，則氨需要在 高溫下分解成氫，將顯著增加整體的使用成本。

氫能走廊是中東氫氣未來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模和低成本出口的關(guān)鍵。中東地區(qū)擁有豐富的可再生能 源和天然氣儲(chǔ)量，有望成為全球領(lǐng)先的綠色、藍(lán)氫、氨和其他合成產(chǎn)品的生產(chǎn)地。利用現(xiàn) 有管道高比例的摻氫運(yùn)輸(>70%)將使氫氣具有成本效益，最終使得用戶受益。成本方面， 新建純氫管道在載量為 75-100%運(yùn)輸時(shí)，每公斤氫氣僅增加約 0.4-0.5 美元運(yùn)輸成本，若 采用現(xiàn)有管道改造，成本將會(huì)進(jìn)一步降低。

一方面，歐洲建造南部氫能走廊 SoutH2 Corridor，作為歐洲氫能骨干 European Hydrogen Backbone 的一部分，起始于北非，經(jīng)過意大利、奧地利、德國，計(jì)劃將地 中海南部地區(qū)生產(chǎn)的綠氫輸往歐洲。該輸氫管道項(xiàng)目預(yù)計(jì)長 3300 公里，每年可確保 至少 400 萬噸氫氣運(yùn)抵歐洲，滿足歐盟 2030 年氫氣進(jìn)口目標(biāo)的 40%，最早將在 2030 年前投運(yùn)。項(xiàng)目由 TSO（荷蘭輸電系統(tǒng)運(yùn)營商）牽頭，Snam（意大利天然氣運(yùn)營商）, TAG、GCA 和 Bayernets（德國天然氣基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商）共同參與，核心是利用現(xiàn)有的 中游基礎(chǔ)設(shè)施來運(yùn)輸氫氣，在必要時(shí)利用新的專用基礎(chǔ)設(shè)施。

另一方面，AFRY 和 RINA 聯(lián)合研究海灣至歐洲的氫氣管道——連接卡塔爾、沙特阿拉 伯、埃及并穿越地中海到達(dá)歐洲的氫氣管道概念，初步評估表明其具備可行性。合適 的管道配置每年可輸送 100TWh、約 250 萬噸氫氣，并且可以通過建造更多相同性質(zhì) 的管道提升運(yùn)輸能力。根據(jù)測算，通過該管道的輸氫成本約為 1.2 歐元/kg。未來， 海灣國家可以約 2.7 歐元/kg 的氫氣交付價(jià)格向歐洲經(jīng)濟(jì)中心供應(yīng)綠氫和藍(lán)氫，長遠(yuǎn) 來看氫氣交付價(jià)格有望降至約 2.3 歐元/kg。

3. 優(yōu)越的地理位置和制氫成本優(yōu)勢，中東將成為全球氫能出口中心

低成本和高需求雙重驅(qū)動(dòng)，中東將依托地理位置和綠氫成本優(yōu)勢成為氫能出口中心。 中東地區(qū)制氫成本相較歐洲更便宜，競爭優(yōu)勢更明顯。因此中東也將成為歐洲市場進(jìn)口氫 氣的主要地區(qū)。全球氫氣的平準(zhǔn)化生產(chǎn)成本范圍可從低于 1.5 歐元/公斤至 4 歐元/公斤 不等，而中東北非地區(qū)的制氫平準(zhǔn)化成本在全球范圍來看具有明顯優(yōu)勢。

氫氣從沙特 NEOM 項(xiàng)目至運(yùn)輸意大利米蘭，中短期看氫氣綜合成本為 2.24～2.7 美元 /kg，其中藍(lán)氫成本 1.4 美元/kg、海運(yùn)價(jià)格 0.84～1.30 美元/kg；遠(yuǎn)期看，氫氣綜合 成本為 1.84～2.30 美元/kg，其中綠氫成本 1 美元/kg，較歐洲本土綠氫成本 2.27～ 2.83 美元/kg 具有較強(qiáng)競爭力。

歐洲發(fā)展氫能基調(diào)已定，氫氣進(jìn)口需求量高。2022 年歐盟對可再生氫的目標(biāo)再加碼，將到 2030 年 1000 萬噸的可在生氫產(chǎn)量目標(biāo)提高至到 2030 年實(shí)現(xiàn)國內(nèi) 1000 萬噸和進(jìn)口 1000 萬噸的目標(biāo)，推廣氫能發(fā)展基調(diào)已定，氫氣需求量高增，將帶動(dòng)周邊地區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

根據(jù) CEBC 研究，中東和北非國家總體上以出口為目的的低碳?xì)涑h數(shù)量最多，預(yù)計(jì) 將成為最大的綠色氫供應(yīng)商。考慮到中東的地理位置、高太陽輻射、碳?xì)浠衔锷a(chǎn)、 碳捕獲潛力和極低的可再生能源成本，預(yù)計(jì)大多國家能夠出口大部分綠氫和藍(lán)氫的 同時(shí)，仍有充足的低成本氫氣供國內(nèi)自身使用。