2021年10月,沙特阿拉伯王儲(chǔ)薩勒曼宣布沙特承諾到2060年將凈碳排放量降至零,并將在這一氣候目標(biāo)上投入約1870億美元,到2030年每年碳排放量將減少2.78億噸
,但將繼續(xù)保持其作為石油和天然氣主要生產(chǎn)國(guó)的地位,此前沙特政府已計(jì)劃到2030年將本國(guó)可再生能源發(fā)電提升至58.7 GW,占總發(fā)電裝機(jī)比例達(dá)到50%
。沙特阿拉伯作為全球最大石油出口國(guó)和生產(chǎn)國(guó)之一
,人均二氧化碳排放達(dá)到15.27 t,超過(guò)世界平均水平4.44 t 的3 倍,是世界上人均二氧化碳排放最高的國(guó)家之一
,明確提出清潔能源發(fā)展規(guī)劃和碳中和目標(biāo)反映了沙特政府對(duì)能源清潔轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的積極態(tài)度。但其經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)長(zhǎng)期依賴石油產(chǎn)業(yè),在能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,確立可行的轉(zhuǎn)型路徑和方向,穩(wěn)步退出傳統(tǒng)能源,維護(hù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展將成為沙特所面臨的主要挑戰(zhàn)。
本文通過(guò)分析沙特能源轉(zhuǎn)型動(dòng)因及轉(zhuǎn)型政策規(guī)劃,結(jié)合世界能源發(fā)展趨勢(shì),研究了沙特氫能轉(zhuǎn)型及向日本、歐洲輸氫的經(jīng)濟(jì)可行性,并對(duì)氫能發(fā)展路徑進(jìn)行研究,提出沙特氫能發(fā)展構(gòu)想。國(guó)情相似的清潔能源資源豐富國(guó)家,例如摩洛哥、突尼斯、阿根廷和智利等,可參考沙特能源轉(zhuǎn)型及氫能發(fā)展經(jīng)驗(yàn),統(tǒng)籌規(guī)劃本國(guó)發(fā)展。
2019年,沙特一次能源總產(chǎn)量達(dá)到214.6百萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量,而消費(fèi)總量為139.8百萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量。沙特能源消費(fèi)以油氣為主,石油和天然氣占其能源供應(yīng)的99%以上
。2019年其石油消費(fèi)達(dá)到380萬(wàn)桶/d,以3400萬(wàn)人口成為世界上第五大石油消費(fèi)國(guó),生產(chǎn)的石油約1/3 用于其國(guó)內(nèi)消費(fèi),生物質(zhì)能和清潔能源多年來(lái)穩(wěn)步發(fā)展,但在總能源消費(fèi)體系中依舊占比較小。
沙特是全球最大石油生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),從20世紀(jì)70年代起經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)長(zhǎng)期依賴石油產(chǎn)業(yè)。1973年、1979 年和1990 年3 次石油危機(jī)導(dǎo)致的油價(jià)飆升使沙特當(dāng)年的石油占GDP 比例出現(xiàn)較大增幅,而隨后的油價(jià)暴跌也致使沙特GDP出現(xiàn)萎縮,如圖1所示,其經(jīng)濟(jì)體系與石油價(jià)格已深度綁定。2020年沙特石油探明儲(chǔ)量達(dá)到2975億桶(約合409億噸),占世界儲(chǔ)量的17.2%,是世界上繼委內(nèi)瑞拉之后第二大已探明石油儲(chǔ)備國(guó)。2020 年沙特阿拉伯石油產(chǎn)量約為1104 萬(wàn)桶/d,全年出口石油占全世界總量的17.2%
,當(dāng)年石油產(chǎn)業(yè)占全國(guó)GDP的比例達(dá)到24.7%
。
沙特國(guó)民經(jīng)濟(jì)受到油價(jià)波動(dòng)的影響大。2014年年底國(guó)際油價(jià)大幅下跌,從每桶超過(guò)100美元下跌至50 美元以下,沙特的財(cái)政收入從2014 財(cái)年的2800億美元縮水至2015財(cái)年的1620億美元,跌幅高達(dá)42%
。2018—2019年,受石油價(jià)格回升、改革政策落地等利好影響,沙特經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)復(fù)蘇跡象,但2020 年受新冠疫情影響,全球能源需求出現(xiàn)萎縮,沙特GDP較上年縮減4.1%
,名義GDP降至7001 億美元
。2021 年沙特政府財(cái)政預(yù)算赤字達(dá)到約376億美元,這也是沙特政府預(yù)算連續(xù)第8年出現(xiàn)赤字。
隨著世界石油消費(fèi)達(dá)峰的日益臨近,如何擺脫對(duì)石油產(chǎn)業(yè)的依賴,調(diào)整自身國(guó)家能源結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的多元化發(fā)展,是沙特實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所面臨的主要問(wèn)題。沙特是世界第二大已探明石油儲(chǔ)備國(guó)
和第六大已探明天然氣儲(chǔ)備國(guó)
。除此之外,沙特可再生能源資源稟賦也極為優(yōu)越,開(kāi)發(fā)潛力巨大,全國(guó)太陽(yáng)能年均光照強(qiáng)度高達(dá)2300 kW·h/m
,北部大內(nèi)夫得沙漠、南部魯卜哈利沙漠及東部代赫納沙漠均為日照充裕地區(qū),具備大規(guī)模光伏電站建設(shè)條件,沙特風(fēng)電資源也極為豐富,年平均陸上風(fēng)速約為6.0~8.0 m/s,全國(guó)多個(gè)地區(qū)陸上風(fēng)速高于標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)風(fēng)速(7+m/s)。殼牌全球能源資源數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)顯示,沙特在全球發(fā)展陸上風(fēng)能潛能排行榜上排第13 名。沙特東北地區(qū)、中部地區(qū)和西部山系均有較高的發(fā)展風(fēng)能的潛力。歷史數(shù)據(jù)顯示,上述3個(gè)區(qū)域的年均風(fēng)速分別為5.0~5.5 m/s、9.0~9.5 m/s 和4.0~4.5 m/s,陸上風(fēng)能開(kāi)發(fā)潛力超過(guò)200 GW,平均容量系數(shù)達(dá)到35.2%
。如何利用本國(guó)的能源資源優(yōu)勢(shì),在推動(dòng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展和清潔能源轉(zhuǎn)型的同時(shí)維護(hù)自身世界能源樞紐的地位,也成為沙特未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)問(wèn)題。
沙特作為世界上最大的石油生產(chǎn)和出口國(guó),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)過(guò)于單一,一方面,沙特政府由于過(guò)度依賴資源出口帶來(lái)的收益,而將大部分財(cái)政預(yù)算撥給能源資源相關(guān)產(chǎn)業(yè),忽視了在教育進(jìn)步、科技創(chuàng)新等方面的投入。另一方面,由于國(guó)民多從事勞動(dòng)密集型的資源行業(yè)工作,且往往習(xí)慣了高福利、高補(bǔ)貼的生活,對(duì)知識(shí)和技術(shù)的追求動(dòng)力不足,本國(guó)勞動(dòng)力整體素質(zhì)較差
。在政府和公民均不重視的情況下,沙特的人才儲(chǔ)備和創(chuàng)新能力薄弱。經(jīng)合組織2017年數(shù)據(jù)顯示,沙特25~34歲的年輕人中只有25.8%受過(guò)高等教育,在46 個(gè)國(guó)家中排名第38。同時(shí)據(jù)聯(lián)合國(guó)人類發(fā)展報(bào)告數(shù)據(jù),2017 年沙特的創(chuàng)新指數(shù)為36.2,在127 個(gè)國(guó)家中位列55,較為落后
。
除沙特自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整外,世界清潔能源轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)也督促沙特加快能源轉(zhuǎn)型步伐。近年來(lái)隨著氣候問(wèn)題的日益突出,全球已形成統(tǒng)一明確的氣候治理愿景和低碳發(fā)展目標(biāo)。隨著《巴黎協(xié)定》的生效,應(yīng)對(duì)氣候變化已成為世界各國(guó)的共識(shí),世界能源結(jié)構(gòu)也經(jīng)歷著重大變革,世界能源發(fā)展呈現(xiàn)出低碳化趨勢(shì)。從世界能源未來(lái)發(fā)展圖景的關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)看,各主要能源展望報(bào)告的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)皆表明,未來(lái)世界能源需求量將繼續(xù)增加,到2050 年,世界一次能源供應(yīng)增長(zhǎng)在25%~60%
。清潔能源將成為滿足世界能源需求增長(zhǎng)的主體,因此搶占能源轉(zhuǎn)型和清潔能源發(fā)展的制高點(diǎn)成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)。
伴隨世界能源系統(tǒng)逐漸向清潔化方向轉(zhuǎn)型,能源供應(yīng)的穩(wěn)定性問(wèn)題也日益得到關(guān)注。清潔能源出力具有較大波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn),如何保證清潔能源系統(tǒng)中能源供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性也成為各國(guó)面對(duì)的主要問(wèn)題之一。氫能作為優(yōu)秀的二級(jí)能源載體,清潔無(wú)碳,可以與電能、熱能、燃料等多種能源耦合,組成新型能源系統(tǒng),而以綠氫(可再生能源電解水制氫)和藍(lán)氫(普通化石燃料制氫與碳捕捉與封存技術(shù)結(jié)合的制氫方案)為代表的低碳?xì)渥鳛槿驅(qū)崿F(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要手段,開(kāi)始受到世界各國(guó)的關(guān)注。在碳中和目標(biāo)下,基于溫控1.5 ℃以內(nèi)的預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)到2050年全球氫能需求量將達(dá)到1.87 億~6.96 億噸,分別占2050 年全球能源消費(fèi)總量的7%~24%,其中近1.50 億噸為海運(yùn)市場(chǎng)交易,來(lái)自中日韓市場(chǎng)的低碳?xì)溥M(jìn)口需求達(dá)到約8000 萬(wàn)噸(相當(dāng)于海運(yùn)能源貿(mào)易的55%);歐洲低碳?xì)淠苓M(jìn)口量約為2300 萬(wàn)噸,占海運(yùn)能源貿(mào)易總量的16%
,氫能領(lǐng)域?qū)⑽顿Y超過(guò)15萬(wàn)億美元,減排二氧化碳超過(guò)800 億噸
。氫能將成為全球能源系統(tǒng)的重要組成部分。
SAP系統(tǒng)的出現(xiàn)使得企業(yè)信息系統(tǒng)之間的整合成為現(xiàn)實(shí)。SAP自身系統(tǒng)的優(yōu)越性使其可以支持多個(gè)外部接口技術(shù),企業(yè)可以借助這些外部接口技術(shù)與SAP之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交流共享,以此達(dá)到信息集成的目的。這是SAP系統(tǒng)中常見(jiàn)的幾種接口技術(shù)類型:RFC接口技術(shù)、BAPI接口技術(shù)、IDoc接口技術(shù)。
稱取0.100 0g 試樣于200 mL燒杯中,加入硝酸10 mL低溫加熱,待試樣溶解完畢后,加入硫酸(1+1)5 mL,低溫加熱至剛好冒三氧化硫白煙,加入氫溴酸3 mL,繼續(xù)加熱至冒三氧化硫白煙,取下冷卻,用少許水吹洗杯壁,加入鹽酸(1+1)10 mL微沸3min,取下冷卻,然后移入50 mL容量瓶中,用水定容。
沙特能源轉(zhuǎn)型面臨著世界能源系統(tǒng)發(fā)展清潔化和低碳?xì)淠馨l(fā)展熱點(diǎn)化的雙重影響,同時(shí)其國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展需求也對(duì)其能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整提出更高的要求。豐富的油氣資源儲(chǔ)備和優(yōu)越的清潔能源資源是沙特能源轉(zhuǎn)型發(fā)展得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),未來(lái)降低自身碳排放,推動(dòng)清潔能源發(fā)展,促進(jìn)開(kāi)發(fā)利用氫能將成為沙特實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要抓手。
2022 年1 月,沙特能源部與其國(guó)內(nèi)單位簽署8 項(xiàng)合作協(xié)議,聯(lián)合推動(dòng)氫燃料汽車(chē)、氫燃料公共汽車(chē)和列車(chē)、可持續(xù)航空燃料在沙特的項(xiàng)目試點(diǎn)
。
(1)推動(dòng)新能源的開(kāi)發(fā)利用,加快項(xiàng)目落地。2017 年,沙特在能源部下成立可再生能源項(xiàng)目發(fā)展辦公室(REPDO),并提出國(guó)家可再生能源計(jì)劃(NREP),同年開(kāi)啟第1輪新能源項(xiàng)目招標(biāo),2個(gè)可再生能源項(xiàng)目總裝機(jī)達(dá)到700 MW,2019年開(kāi)始第2輪新能源項(xiàng)目招標(biāo),6個(gè)項(xiàng)目總裝機(jī)為1.47 GW
,2020 年4 月REPDO 開(kāi)啟第3 輪新能源項(xiàng)目招標(biāo),項(xiàng)目總裝機(jī)為1.2 GW
,相關(guān)項(xiàng)目信息如附錄所示。總發(fā)展目標(biāo)方面,2019 年沙特更新其國(guó)家可再生能源計(jì)劃,上調(diào)2023 年可再生能源裝機(jī)目標(biāo)至27.3 GW,包括20 GW 光伏和7.3 GW 的風(fēng)電,計(jì)劃到2023年在可再生能源項(xiàng)目上投資500億美元,并規(guī)劃到2030年可再生能源裝機(jī)將達(dá)到60 GW
。
(2)提高項(xiàng)目國(guó)際合作程度,推進(jìn)開(kāi)發(fā)本地化。沙特新能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)目前有兩種模式,一是以獨(dú)立發(fā)電商(IPP)模式公開(kāi)招標(biāo),中標(biāo)開(kāi)發(fā)商(聯(lián)營(yíng)體)與沙特購(gòu)電公司簽署20~25年P(guān)PA,大多數(shù)清潔能源項(xiàng)目以此模式開(kāi)發(fā)。二是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性談判模式來(lái)完成,該模式主要為沙特公共投資基金(PIF)負(fù)責(zé)的大型新能源投資開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,由PIF旗下的全資公司Badeel 統(tǒng)籌就規(guī)劃項(xiàng)目邀請(qǐng)意向開(kāi)發(fā)商進(jìn)行合作談判或非公開(kāi)招標(biāo),達(dá)成一致后由PIF與開(kāi)發(fā)商共同投資進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā),目前只有一個(gè)Sudair 1.5 GW 光伏項(xiàng)目正在執(zhí)行。為提升項(xiàng)目國(guó)際參與程度,REPDO 要求超過(guò)100 MW 的大型項(xiàng)目必須由國(guó)際開(kāi)發(fā)商擔(dān)任聯(lián)營(yíng)體牽頭方,100 MW以下的項(xiàng)目沙特本地開(kāi)發(fā)商可以擔(dān)任聯(lián)營(yíng)體牽頭方,而為促進(jìn)本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展,REPDO 明確規(guī)定項(xiàng)目執(zhí)行期間項(xiàng)目公司本地成分比例不得低于17%,進(jìn)入運(yùn)營(yíng)期后,本地成分需要分階段提升,滿足更為嚴(yán)格的沙特本地化率要求。
(3)促進(jìn)清潔能源技術(shù)研發(fā),增加產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。沙特政府根據(jù)國(guó)家可再生能源計(jì)劃指導(dǎo)建議,加快完善可再生能源部門(mén)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)鏈,增強(qiáng)該國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,組織阿卜杜勒阿齊茲國(guó)王科技城(KACST)、阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST)、阿卜杜拉國(guó)王石油研究中心(KAPSARC)、阿卜杜拉國(guó)王核能和可再生能源城(KACARE)、沙特基本工業(yè)公司(SABIC)、沙特國(guó)家石油公司(Aramco)等其國(guó)內(nèi)多個(gè)大學(xué)、企業(yè)及研究所開(kāi)展聯(lián)合研究,推動(dòng)相關(guān)可再生能源項(xiàng)目發(fā)展框架和落地研究。
(1)旱情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)。旱情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每天處理大量的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)入庫(kù)。如何保證高效、穩(wěn)定、自動(dòng)的數(shù)據(jù)接收是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),海量衛(wèi)星圖像的快速、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)旱情數(shù)據(jù)無(wú)人值守入庫(kù)、多源數(shù)據(jù)快速處理,主要包括多機(jī)并行自動(dòng)化入庫(kù)、基于數(shù)據(jù)模型的質(zhì)檢、基于規(guī)則的數(shù)據(jù)目錄動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、分布式并行全流程運(yùn)行管理體系的引入、旱情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)再處理研發(fā)和數(shù)據(jù)綜匯和制圖表達(dá)等技術(shù)。
根據(jù)LCOE成本:
隨著能源轉(zhuǎn)型政策和電力市場(chǎng)改革方針的雙管齊下,氫能成為沙特能源未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)發(fā)展方向之一,目前沙特政府正在根據(jù)世界氫能發(fā)展情況制定氫能戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展路線圖
,相關(guān)部門(mén)和企業(yè)負(fù)責(zé)人均發(fā)布沙特支持氫能發(fā)展的意愿,同時(shí)相關(guān)部門(mén)也積極探索氫能領(lǐng)域的國(guó)際合作和氫能應(yīng)用,并在交通、能源貿(mào)易和生產(chǎn)、本地化等多個(gè)領(lǐng)域加快氫能應(yīng)用步伐。
2019年,沙特阿美公司與美國(guó)空氣產(chǎn)品公司合作研發(fā)的沙特第1座加氫站建成并投入試運(yùn)行,為從豐田公司進(jìn)口的6輛Mirai燃料汽車(chē)提供氫能
。
幸福感作為一種主觀感受,其所受的影響因素是多方面的,正確而全面地認(rèn)識(shí)影響幸福感的因素,是提升企業(yè)管理水平的基礎(chǔ)之一。
2020 年沙特主辦G20 峰會(huì)期間,提出氫能政策支持在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中至關(guān)重要,建議效仿碳排放證書(shū)設(shè)定氫證書(shū)和國(guó)際交易平臺(tái),差異化灰氫、藍(lán)氫和綠氫的價(jià)值作用,激勵(lì)G20成員國(guó)加強(qiáng)在低碳?xì)漕I(lǐng)域的投資和研發(fā),鼓勵(lì)成員國(guó)開(kāi)展大型氫能項(xiàng)目開(kāi)發(fā),通過(guò)規(guī)?;档图夹g(shù)成本帶動(dòng)氫能廣泛應(yīng)用。6月,沙特國(guó)際電力和水務(wù)公司ACWA Power與美國(guó)空氣產(chǎn)品公司和沙特未來(lái)城NEOM 新城簽署協(xié)議,共同投資50 億美元,在沙特規(guī)劃的零碳城市NEOM建造一座裝機(jī)容量達(dá)到4 GW的綠色氫氨工廠,日產(chǎn)650 t綠氫,年產(chǎn)120萬(wàn)噸綠氨。9月沙特阿美將40 t藍(lán)氨運(yùn)往日本,成為世界上第1條藍(lán)氨示范供應(yīng)鏈
。同月,沙特從韓國(guó)現(xiàn)代進(jìn)口多種型號(hào)氫燃料汽車(chē)和公交車(chē)用于試驗(yàn)
。
2021年3月,沙特阿美與韓國(guó)現(xiàn)代集團(tuán)簽署合作協(xié)議,將從沙特運(yùn)輸液化石油氣(LPG)至韓國(guó),在當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)化為氫氣后,在此過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳將被帶回沙特存儲(chǔ)
。同月,沙特與德國(guó)簽署氫能合作的MoU,正式確立了雙方在低碳?xì)渖a(chǎn)、加工、運(yùn)輸及利用方面的合作
。10月,沙特宣布將投資1100億美元開(kāi)發(fā)Jafurah氣田,作為世界上最大的天然氣田項(xiàng)目,未來(lái)其產(chǎn)生的大部分天然氣將用于生產(chǎn)藍(lán)氫。沙特能源大臣表示沙特計(jì)劃到2035 年生產(chǎn)和出口約400 萬(wàn)噸氫氣能源,有望成為全球最大的氫能供應(yīng)來(lái)源
。2021年底,沙特與美國(guó)Hyzon Motors 和法國(guó)Gaussin 簽署合作協(xié)議,共同推動(dòng)氫燃料卡車(chē)沙特本地生產(chǎn)
。
2016 年初,在全球油價(jià)從115 美元/桶驟降到28 美元/桶的刺激下,沙特出臺(tái)“2030 愿景”
,全面深化社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、能源多樣性改革,以“活力社會(huì)”“繁榮經(jīng)濟(jì)”和“雄心國(guó)家”為三大主線,確立了未來(lái)15 年的發(fā)展方向,并提出了沙特實(shí)現(xiàn)美好愿景的三大支柱:成為阿拉伯與伊斯蘭世界的核心國(guó)家、全球投資強(qiáng)國(guó)、連接亞歐非三大洲的世界樞紐。2016年6月,沙特政府提出“國(guó)家轉(zhuǎn)型計(jì)劃2020”,正式使用“國(guó)家轉(zhuǎn)型”的概念,該計(jì)劃是“2030愿景”的有機(jī)組成部分,包含8個(gè)主題涉及24 個(gè)政府機(jī)構(gòu),旨在實(shí)現(xiàn)“2030 愿景”的宏偉目標(biāo)和要求
。核心目標(biāo)是大幅提高非石油經(jīng)濟(jì)的收入,到2020年創(chuàng)造45萬(wàn)個(gè)新就業(yè)機(jī)會(huì)。能源轉(zhuǎn)型是沙特從石油依賴性經(jīng)濟(jì)向多元化經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要內(nèi)容,而沙特政府也從多方面采取行動(dòng)來(lái)推進(jìn)能源系統(tǒng)調(diào)整,促進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)。
國(guó)際能源署等國(guó)際研究機(jī)構(gòu)和智庫(kù)部門(mén)均認(rèn)為沙特氫能開(kāi)發(fā)前景廣闊,未來(lái)將成為世界氫能生產(chǎn)的主要地區(qū)之一,同時(shí)憑借其優(yōu)越的地理位置,完善的能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和能源貿(mào)易體系,沙特將可能成為世界最大的氫能供應(yīng)國(guó)
。
世界應(yīng)對(duì)氣候變化步伐在逐漸加快,沙特能源轉(zhuǎn)型刻不容緩。作為全球公認(rèn)氫能發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膰?guó)家之一,在現(xiàn)有的能源轉(zhuǎn)型政策下,盡快制定氫能發(fā)展規(guī)劃,牢牢把握氫能發(fā)展的契機(jī),將成為沙特調(diào)整能源系統(tǒng)架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)國(guó)家自主承諾的重要機(jī)遇。
氫能利用可以分為灰氫(普通化石燃料制氫)、藍(lán)氫和綠氫。目前,已有的大型綠氫項(xiàng)目成本為2.5~4.5美元/kg,而灰氫價(jià)格為1~1.8美元/kg,藍(lán)氫價(jià)格為1.4~2.4美元/kg
。在中短期內(nèi),沙特可依托自身油氣資源發(fā)展藍(lán)氫經(jīng)濟(jì),加快完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈,夯實(shí)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),搭建氫能交易樞紐,掌握氫能經(jīng)濟(jì)話語(yǔ)權(quán),同時(shí)推動(dòng)綠氫技術(shù)規(guī)?;_(kāi)發(fā),推進(jìn)氫能經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)續(xù)化發(fā)展。長(zhǎng)期來(lái)看,沙特可以充分發(fā)揮本國(guó)優(yōu)越的清潔能源資源稟賦,在綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)?;陚浒l(fā)展的情況下,依托本國(guó)前期完善的氫能產(chǎn)、運(yùn)、儲(chǔ)設(shè)施和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)維持在氫能領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。
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(guò)程中的碳排放,其發(fā)展?jié)摿εc化石資源條件相關(guān)。2020年底沙特已探明天然氣儲(chǔ)量達(dá)到8.4萬(wàn)億立方米,位居全球第六,占世界天然氣儲(chǔ)量的4.5%
,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。本節(jié)將對(duì)沙特藍(lán)氫的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。
(1)實(shí)驗(yàn)分組設(shè)置[14]:參考相關(guān)文獻(xiàn)劑量設(shè)計(jì)方法,本實(shí)驗(yàn)設(shè)對(duì)照組、模型組、復(fù)方α-酮酸片組、培哚普利片組、尿毒清組和JYP工藝A、B、C組,共8組,每組10只,雌雄各半。
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(yíng)支出(OPEX)。其中:LCOG(天然氣燃料成本)反映了制氫成本中的燃料成本因素,目前占制氫總成本的45%~75%。CAPEX(資本支出)反映了前期蒸汽重整設(shè)施投資成本,占制氫總成本12%~20%。OPEX(年運(yùn)營(yíng)支出)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。
天然氣制取的氫氣為灰氫,需要加裝碳捕捉裝置減少碳排放后才能被稱為藍(lán)氫,但對(duì)其中二氧化碳的捕捉率界限全球目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),一般項(xiàng)目對(duì)于藍(lán)氫碳捕捉率的定義會(huì)介于70%~95%,2019 年歐洲綠氫及低碳?xì)錁?biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目組提出歐盟藍(lán)氫的參考標(biāo)準(zhǔn),基于天然氣制灰氫方案,減少60%的溫室氣體排放即可認(rèn)為是藍(lán)氫,以此測(cè)算,相較于灰氫排放基準(zhǔn)91 g/MJ [328 g/(kW·h)],藍(lán)氫的碳排放標(biāo)準(zhǔn)為36.4 g/MJ[131 g/(kW·h)]。加裝CCS 裝置將大幅提高天然氣制氫價(jià)格,使資本支出升高80%,燃料成本升高約10%,運(yùn)營(yíng)支出升高約90%。
(4)加快電力市場(chǎng)改革,增加市場(chǎng)活力。目前沙特本國(guó)電力市場(chǎng)中發(fā)電、購(gòu)電、輸電、配電環(huán)節(jié)相互獨(dú)立,但絕大多數(shù)環(huán)節(jié)及裝機(jī)由國(guó)有企業(yè)控制,沙特發(fā)電側(cè)65%來(lái)自沙特電力公司(SEC),7.6%來(lái)自沙特國(guó)家海水淡化公司(SWCC),私營(yíng)或外資的獨(dú)立發(fā)電商(IPP)占比則為17.4%,沙特電力采購(gòu)公司(SPPC)是沙特電力市場(chǎng)的唯一購(gòu)電方,輸電、配電也由國(guó)有公司沙特國(guó)家電網(wǎng)(National Grid SA)、沙特電力公司和馬拉菲克(Marafiq)控制
,總體來(lái)說(shuō)私營(yíng)占比較小。為實(shí)現(xiàn)高占比清潔能源下的新型電力系統(tǒng)機(jī)制,沙特政府自2016 年起對(duì)本國(guó)電力市場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行改革,針對(duì)發(fā)電、購(gòu)電、輸電、配電等一系列環(huán)節(jié)進(jìn)行私有化進(jìn)程,促進(jìn)私營(yíng)企業(yè)進(jìn)入電力市場(chǎng),推動(dòng)電力系統(tǒng)清潔化和市場(chǎng)化發(fā)展。
1.2.1 起搏器綜合征 起搏器綜合征是指單腔心室起搏過(guò)程中,因心房收縮時(shí)恰逢心室起搏收縮、房室瓣關(guān)閉,心房血向靜脈返流并激活心房壓力感受器,引起反射性血壓下降等血流動(dòng)力障礙。發(fā)生率為5%~10%。
藍(lán)氫的成本LCOH(B)計(jì)算為:
式中,
為CAPEX投資;
為固定設(shè)備運(yùn)維成本;
為可變運(yùn)維成本;
為折現(xiàn)率,
=6%;
(H
)為氫氣年產(chǎn)量;
為時(shí)間,設(shè)定為20年。
投資成本(CAPEX)方面。投資成本主要為電解槽成本,而未來(lái)電解槽的投資成本將從電解槽電堆降本、系統(tǒng)降本兩方面下降。到2050 年,全球電解槽系統(tǒng)規(guī)模將進(jìn)入TW時(shí)代,電解槽系統(tǒng)成本相較目前將降低70%,同時(shí)電解槽壽命也將由現(xiàn)在的10年增長(zhǎng)至20年
。
城鄉(xiāng)關(guān)系是城市的必然產(chǎn)物,是廣泛存在于城市和鄉(xiāng)村之間的相互作用、相互影響、相互制約的普遍聯(lián)系與互動(dòng)關(guān)系,是一定社會(huì)條件下政治經(jīng)濟(jì)關(guān)系等諸多因素在城市和鄉(xiāng)村關(guān)系的集中反映。早期的城市空間研究起始于空間的非社會(huì)性,如城市地理學(xué)、城市經(jīng)濟(jì)學(xué)都側(cè)重于從理論和模型的變量計(jì)算中關(guān)注城市發(fā)展。隨著芝加哥學(xué)派對(duì)城市社會(huì)發(fā)展和伴生問(wèn)題的關(guān)注,城鄉(xiāng)關(guān)系才開(kāi)始成為空間社會(huì)學(xué)研究的主題。
固定運(yùn)維成本
包括制氫設(shè)備運(yùn)維成本
,純化設(shè)備運(yùn)維成本
,存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)維成本
,計(jì)算公式為:
式中:ainitial和afinal分別是a的初始值和終值。μ是對(duì)數(shù)調(diào)整因子,0<μ> <1稱為對(duì)數(shù)壓縮因子,算法的搜索范圍相對(duì)上移;μ>1稱為對(duì)數(shù)膨脹因子,算法的搜索范圍相對(duì)下移。μ=1,最后a收斂于afinal,本文中μ=1。μ越小,a遞減越慢,在算法的后期可以進(jìn)行更精細(xì)的局部搜索。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)不同的優(yōu)化問(wèn)題可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整μ的值。
μ
可變運(yùn)維成本
包括天然氣費(fèi)用
,電費(fèi)
和水費(fèi)
,計(jì)算公式為:
隨著全球清潔能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)行及其國(guó)內(nèi)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的推動(dòng),中長(zhǎng)期來(lái)看,沙特可利用其清潔能源資源發(fā)展綠氫,支持其氫能經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。
根據(jù)模型最終沙特的藍(lán)氫制取成本位于1.4~2.35 美元/kg 之間,與全球范圍內(nèi)其他主要國(guó)家對(duì)比,如圖2所示,仍具有較大優(yōu)勢(shì),因此中短期內(nèi)發(fā)展藍(lán)氫方案對(duì)于沙特能源轉(zhuǎn)型具備經(jīng)濟(jì)可行性。
綠氫發(fā)展主要依賴本國(guó)可再生能源資源特性。未來(lái)隨著可再生能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā),將支持沙特的綠氫發(fā)展。下面將對(duì)沙特綠氫發(fā)展的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。
綠氫成本主要由3部分組成:電力成本(LCOE),即可再生能源電力成本,資本支出(CAPEX),主要為電解槽系統(tǒng)成本,運(yùn)營(yíng)支出(OPEX)。綠氫受電價(jià)和資本支出影響較大,兩者占總成本的比例超過(guò)90%,電解槽的技術(shù)參數(shù),如電解效率、壽命、年滿載小時(shí)數(shù)也影響最終的綠氫成本
。盡管目前綠氫不具備成本優(yōu)勢(shì),但從能源轉(zhuǎn)型及深度脫碳角度出發(fā),考慮碳減排效益,未來(lái)隨著可再生能源發(fā)電成本逐漸下降,綠氫成本將逐漸降低,最終實(shí)現(xiàn)低價(jià)零碳?xì)錃饨?jīng)濟(jì),滿足全球能源轉(zhuǎn)型需求。
電力成本(LCOE)方面。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),目前沙特的大型光伏項(xiàng)目LCOE 約為2 美分/kWh
(25 年P(guān)PA 價(jià)格為1.04 美分/kWh
),到2050 年沙特可再生能源電力LCOE 預(yù)計(jì)將較2020 年下降30%,達(dá)到1.4 美分/kWh
。目前世界主流電解槽工藝能耗約為50~55 kWh/kg(轉(zhuǎn)化效率為65%),未來(lái)隨著電解槽工藝的逐步完善提升,預(yù)計(jì)到2050年堿式電解槽電解效率可以提升至45 kWh/kg(轉(zhuǎn)化效率達(dá)到76%),而SOEC技術(shù)下電解效率將達(dá)到40 kWh/kg
。
CAPEX 投資成本
包括制氫設(shè)備投資成本
,純化設(shè)備投資成本
,存儲(chǔ)設(shè)備投資成本
,計(jì)算公式為:
綠氫的成本LCOH(G)計(jì)算為:
CAPEX投資成本
包括電解槽投資成本
,加壓設(shè)備投資成本
,存儲(chǔ)設(shè)備投資成本
,計(jì)算公式為:
固定運(yùn)維成本
包括電解槽運(yùn)維成本
,加壓設(shè)備運(yùn)維成本
,存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)維成本
,電解槽置換成本
,計(jì)算公式為:
可變運(yùn)維成本
包括電費(fèi)
和水費(fèi)
,計(jì)算公式為:
氫氣年產(chǎn)量
(H
)由電解槽功率
,電解槽效率
和氫氣的低熱值LHV(H
)組成,計(jì)算公式為:
按照現(xiàn)有模型計(jì)算,當(dāng)前在沙特可再生能源電價(jià)LCOE為2美分/kWh時(shí),沙特綠氫理論價(jià)格約為2.45美元/kg,而到2050年,沙特可再生能源電價(jià)理論成本為1.4 美分/kWh
時(shí),而隨著設(shè)備價(jià)格的下降,其綠氫價(jià)格將降至0.77 美元/kg,在全球范圍內(nèi)較灰氫和藍(lán)氫具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1)停工開(kāi)始階段,含油污水排放后路就受到了限制,為了降低在吹掃過(guò)程中產(chǎn)生大量含油污水,輕油管線吹掃一律選擇用蒸汽,有效的降低了含油污水的產(chǎn)生。
同時(shí)與世界相關(guān)能源消費(fèi)大國(guó)/區(qū)域綠氫生產(chǎn)成本相比
,如表2所示,沙特綠氫成本更具優(yōu)勢(shì)。
沙特可通過(guò)氫能貿(mào)易保持自身能源出口競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)世界未來(lái)綠氫供需情景
,如圖3 所示,未來(lái)沙特具有高出口潛力,而歐洲、東北亞等地具有進(jìn)口潛力。沙特可依托自身優(yōu)越的地理位置和綠氫成本優(yōu)勢(shì),將氫能外送,實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展。
未來(lái)氫能?chē)?guó)際貿(mào)易將參考全球天然氣貿(mào)易方式,主要分為管道運(yùn)輸和液態(tài)海運(yùn)兩種模式
。其中海運(yùn)又主要分為液氫、液態(tài)有機(jī)氫載體(LOHC)和液氨3 種運(yùn)輸模式,3 種運(yùn)輸方式均是將氫液化后運(yùn)輸。相關(guān)運(yùn)輸模式的對(duì)比見(jiàn)表3,管道運(yùn)輸與液態(tài)海運(yùn)均有不同優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)際運(yùn)輸方式應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸情景進(jìn)行選擇。
沙特具備良好的地理位置環(huán)境,但鑒于沙特與主要輸氫目的地之間的地理因素,未來(lái)管道輸氫實(shí)現(xiàn)難度較大,因此在沙特氫能外送上將主要對(duì)海運(yùn)模式進(jìn)行比較分析。
海運(yùn)模式的成本主要分為投資成本(CAPEX)、固定運(yùn)維成本(OPEX)和可變運(yùn)維成本(OPEX)三部分。其中投資成本主要包括:運(yùn)輸管道和壓縮機(jī)、液化設(shè)施、運(yùn)輸船、存儲(chǔ)設(shè)施和氣化設(shè)施的投資成本。固定運(yùn)維成本(OPEX)主要包括:運(yùn)輸管道和壓縮機(jī)運(yùn)行,液化設(shè)施運(yùn)行,運(yùn)輸船運(yùn)行,存儲(chǔ)設(shè)施運(yùn)行和氣化設(shè)施運(yùn)行的成本??勺冞\(yùn)維成本(OPEX)主要包括:壓縮機(jī)供能、液化設(shè)施供能、運(yùn)輸船燃料和港口費(fèi)用和氣化設(shè)施供能成本
,相關(guān)運(yùn)輸成本設(shè)定見(jiàn)附錄。
當(dāng)FeCrBSi添加量分別為0,1%,3%,5%和7 %時(shí),對(duì)MIM 304L不銹鋼試樣燒結(jié)性能的影響進(jìn)行了研究.圖3為不同添加量FeCrBSi對(duì)304L試樣的燒結(jié)密度和孔隙度的影響.從圖3可見(jiàn),在1340 ℃燒結(jié)溫度下,燒結(jié)密度隨著FeCrBSi添加量的增加而提高,分別為7.69,7.74,7.80,7.85和7.89 g/cm3,而孔隙度則反之,表明FeCrBSi的添加對(duì)試樣在較低溫度下燒結(jié)時(shí)的致密度有增強(qiáng)作用.
以沙特-日本氫能為例,選取沙特未來(lái)氫能生產(chǎn)基地之一的NEOM新城至日本東京做成本分析,氫氣從NEOM城通過(guò)300 km 管道運(yùn)輸至沙特杜巴港液化,通過(guò)海運(yùn)15600 km 至東京港,相關(guān)管道和海運(yùn)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)附錄。計(jì)算3種海運(yùn)模式的價(jià)格處于1.26~2.11美元/kg之間,中短期內(nèi)疊加藍(lán)氫成本1.4美元/kg,綜合成本為2.66~3.51美元/kg,遠(yuǎn)期疊加綠氫成本0.77 美元/kg,綜合成本為2.03~2.88 美元/kg,較日本本土綠氫價(jià)格4.1 美元/kg
具備較大優(yōu)勢(shì)。
而對(duì)于沙特-歐洲氫能運(yùn)輸,選取NEOM 新城至歐洲天然氣樞紐意大利米蘭方案做成本分析,氫氣從NEOM 城通過(guò)300 km 管道運(yùn)輸至沙特杜巴港液化,然后通過(guò)海運(yùn)2300 km至西西里島,氣化后通過(guò)1200 km管道運(yùn)輸至意大利米蘭。3種海運(yùn)模式成本如圖4所示。
NEOM-米蘭海運(yùn)價(jià)格處于0.84~1.30美元/kg之間,中短期內(nèi)疊加藍(lán)氫成本1.4美元/kg,綜合成本為2.24~2.7美元/kg,遠(yuǎn)期疊加綠氫成本0.77美元/kg,綜合成本為1.61~2.07 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(jìng)爭(zhēng)力。
我國(guó)水資源空間分布異質(zhì)性大,水庫(kù)的建設(shè)與發(fā)展在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有極為重要的戰(zhàn)略地位,在防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、旅游等方面發(fā)揮著巨大的作用[1]。但是,水庫(kù)在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效應(yīng)時(shí),其產(chǎn)生的諸多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也在日益突顯。而目前生態(tài)文明被提到了前所未有的高度。在該背景下,評(píng)估水庫(kù)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)顯得十分重要。
綜上,綜合沙特氫能成本和運(yùn)輸成本,充分利用其優(yōu)越的地理位置和豐富的自然資源發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì),將是其擺脫石油產(chǎn)業(yè)依賴、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型、完成2060 碳中和目標(biāo)的重要機(jī)遇,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展和“2030 愿景”的重要手段。而未來(lái)氫能貿(mào)易也將對(duì)現(xiàn)有國(guó)際能源貿(mào)易情景帶來(lái)較大影響,這將是氫能資源豐富的國(guó)家和地區(qū)的重要發(fā)展機(jī)遇。清潔能源資源稟賦優(yōu)越的國(guó)家,例如智利、突尼斯、摩洛哥、阿根廷等國(guó)家都可利用本國(guó)優(yōu)越的資源開(kāi)發(fā)氫能,積極布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上下游,在世界能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中探尋本國(guó)能源發(fā)展的新道路,開(kāi)辟經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新路線,從而在這百年未有之大變局中尋求國(guó)家的新發(fā)展。然而能源轉(zhuǎn)型和氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展既是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn),如何保障清潔能源占比過(guò)高的能源系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性、怎樣在前期帶動(dòng)氫能經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)、氫能開(kāi)發(fā)后的本地利用和對(duì)外貿(mào)易等均是該類國(guó)家面臨的難題,而沙特作為代表性國(guó)家,在當(dāng)下其能源轉(zhuǎn)型和氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)不容忽視:
一是能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)與行動(dòng)脫節(jié),欠缺系統(tǒng)規(guī)劃,轉(zhuǎn)型計(jì)劃實(shí)施困難。多年來(lái)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與石油綁定,在實(shí)施能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中國(guó)家和政府掉頭緩慢,同時(shí)缺少能源轉(zhuǎn)型的細(xì)化方案,使得能源轉(zhuǎn)型沒(méi)有詳細(xì)的實(shí)施路徑指導(dǎo),致使轉(zhuǎn)型目標(biāo)過(guò)于空洞。根據(jù)沙特國(guó)家可再生能源計(jì)劃,2023 年可再生能源裝機(jī)目標(biāo)設(shè)定為27.3 GW,然而目前其國(guó)內(nèi)可再生能源項(xiàng)目總裝機(jī)僅為417 MW,加上正在建設(shè)和招標(biāo)中的項(xiàng)目也剛剛達(dá)到4.87 GW,距離目標(biāo)差距較大,從現(xiàn)有發(fā)展趨勢(shì)推測(cè),按時(shí)實(shí)現(xiàn)制定的可再生能源目標(biāo)難度較大,規(guī)劃與現(xiàn)實(shí)較為脫節(jié)。
二是氫能落地項(xiàng)目較少,前期開(kāi)發(fā)困難。盡管目前全球范圍內(nèi)綠氫項(xiàng)目開(kāi)發(fā)火熱,總開(kāi)發(fā)規(guī)模達(dá)到207 GW,但長(zhǎng)期規(guī)劃項(xiàng)目居多,并主要位于歐洲、澳大利亞等地區(qū),且預(yù)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)間已規(guī)劃至2030 年,在氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前期,技術(shù)成熟度、落地項(xiàng)目匱乏、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)缺失都將成為阻礙。
三是技術(shù)人才體系儲(chǔ)備較差,科研實(shí)力較低。沙特教育與行業(yè)需求長(zhǎng)期存在錯(cuò)位現(xiàn)象,沙特本土人才培養(yǎng)缺乏物理科學(xué)、化工能源、工程建設(shè)等方面的專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制。盡管沙特當(dāng)前和未來(lái)將進(jìn)一步重視教育,但是學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。沙特在相當(dāng)一段時(shí)間將缺少充足的、合格的專業(yè)技術(shù)人才支撐能源轉(zhuǎn)型。同時(shí)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)依賴進(jìn)口,自身科研實(shí)力的缺失也使得能源轉(zhuǎn)型舉步維艱,這將對(duì)其國(guó)內(nèi)能源轉(zhuǎn)型和氫能發(fā)展造成較大阻礙。
為盡快實(shí)現(xiàn)沙特“2030愿景”,未來(lái)沙特政府亟須加快制定切實(shí)可行的能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃和積極推動(dòng)清潔能源開(kāi)發(fā)。建議沙特政府逐步完善相關(guān)機(jī)制,從以下幾方面加快推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和氫能發(fā)展:
泰勒曾說(shuō),與其說(shuō)科學(xué)管理是單個(gè)要素的組成,倒不如說(shuō)是所有這些要素的整合:“(1)它是科學(xué),不是單憑經(jīng)驗(yàn)方法;(2)它是和諧,不是沖突;(3)它是合作,不是個(gè)人主義;(4)它以最大產(chǎn)出代替有限產(chǎn)出;(5)它讓每個(gè)人達(dá)到最高效和獲得最大富?!?。
一是增強(qiáng)明確的轉(zhuǎn)型意識(shí)。要成為世界能源轉(zhuǎn)型的先行者,沙特政府首先需要樹(shù)立明確的能源轉(zhuǎn)型和社會(huì)變革意識(shí),提高能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略地位,并在戰(zhàn)略層次上統(tǒng)一協(xié)調(diào)政府部門(mén)、企業(yè)和國(guó)家投資基金的動(dòng)作,做到真正的步調(diào)一致推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。二是制定切實(shí)可行的能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃。政府部門(mén)繼續(xù)細(xì)化可再生能源發(fā)展方案,并根據(jù)進(jìn)度適時(shí)調(diào)整,推動(dòng)相關(guān)企業(yè)積極落實(shí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃。三是加強(qiáng)技術(shù)、教育領(lǐng)域投資。扶持推動(dòng)相關(guān)大學(xué)、企業(yè)進(jìn)行能源技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化進(jìn)程,投資現(xiàn)有的清潔能源技術(shù)研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,同時(shí)提升各種能源轉(zhuǎn)型項(xiàng)目中本地成分占比要求,促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移,帶動(dòng)本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展。四是加強(qiáng)國(guó)際合作。推動(dòng)與歐洲、日本等地區(qū)和國(guó)家的技術(shù)和項(xiàng)目合作,加快技術(shù)合作落地,優(yōu)化示范項(xiàng)目上線,積極優(yōu)化投資環(huán)境,引入國(guó)際資本推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程,加強(qiáng)多邊合作和協(xié)調(diào)行動(dòng),推動(dòng)區(qū)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合發(fā)展。
沙特積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型也將對(duì)綠色“一帶一路”發(fā)展和中資企業(yè)拓展海外業(yè)務(wù)具有重要意義。2021年9月,國(guó)家主席習(xí)近平在第七十六屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)發(fā)言中指出:“中國(guó)將大力支持發(fā)展中國(guó)家能源綠色低碳發(fā)展,不再新建境外煤電項(xiàng)目”。這是中國(guó)為應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出的又一重大標(biāo)志性努力,不僅引起了國(guó)際社會(huì)廣泛而積極的關(guān)注與反響,而且也進(jìn)一步證實(shí)中國(guó)參與、貢獻(xiàn)和引領(lǐng)全球氣候變化進(jìn)程的決心。對(duì)于中資企業(yè)出海來(lái)說(shuō),積極參與國(guó)際清潔能源項(xiàng)目是響應(yīng)國(guó)家支持發(fā)展清潔能源承諾的企業(yè)擔(dān)當(dāng)。在之前中資企業(yè)參與的西亞北非地區(qū)清潔能源項(xiàng)目中,如摩洛哥瓦爾扎扎特太陽(yáng)能項(xiàng)目、埃及本班太陽(yáng)能園區(qū)、卡塔爾哈爾薩光伏項(xiàng)目等,其更多承擔(dān)EPC 承包商或供應(yīng)商等角色,對(duì)于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、投融資等方面參與較少,沙特能源轉(zhuǎn)型及氫能發(fā)展將是中資企業(yè)打通項(xiàng)目開(kāi)發(fā)上下游、實(shí)踐“走出去”戰(zhàn)略的重要機(jī)遇。相關(guān)企業(yè)可依托國(guó)內(nèi)較為成熟的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)模式,積極參與沙特清潔能源及藍(lán)氫、綠氫項(xiàng)目的上下游環(huán)節(jié),提高在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、投資、建設(shè)、運(yùn)維和咨詢等環(huán)節(jié)的參與度,提升地區(qū)新型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的話語(yǔ)權(quán),加強(qiáng)企業(yè)在碳中和背景下的全球競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)在海外項(xiàng)目承包商服務(wù)趨同的情況下,拔高企業(yè)服務(wù)領(lǐng)域差異化能力,在國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)下構(gòu)建企業(yè)新發(fā)展戰(zhàn)略。
綜上,本文認(rèn)為沙特能源轉(zhuǎn)型及氫能發(fā)展是其重塑世界能源樞紐、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展的重要機(jī)遇,對(duì)沙特落實(shí)國(guó)家轉(zhuǎn)型、保障能源安全和實(shí)現(xiàn)“2030愿景”有著重要意義。
聚類分析是一種多元統(tǒng)計(jì)的分析方法,其原理為:在沒(méi)有先驗(yàn)知識(shí)的條件下,根據(jù)數(shù)據(jù)本身的統(tǒng)計(jì)特征,對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類,分類結(jié)果屬于同一類,其研究對(duì)象具有較大的相似性,而屬于不同類的對(duì)象便具有較大的差異性[13-14].聚類分析屬于探索性分析,即不需要確定的分類標(biāo)準(zhǔn),可依據(jù)樣本數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分類,其研究結(jié)果具有客觀性和科學(xué)性.由于研究數(shù)據(jù)較大和參考前人研究成果,采用K-均值聚類分析法(K-means)進(jìn)行研究,計(jì)算步驟如下:
本文從沙特能源電力供需現(xiàn)狀和能源發(fā)展規(guī)劃入手,分析論證了沙特能源轉(zhuǎn)型的必要性和氫能發(fā)展的經(jīng)濟(jì)可行性,規(guī)劃其國(guó)家氫能發(fā)展路徑。沙特近年來(lái)致力推行經(jīng)濟(jì)和社會(huì)改革,務(wù)求實(shí)現(xiàn)徹底轉(zhuǎn)型,令國(guó)家發(fā)展邁向新紀(jì)元,而“2030 愿景”作為重要方針,對(duì)其能源轉(zhuǎn)型具有指導(dǎo)作用,能源轉(zhuǎn)型已成為其國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分,而氫能作為清潔能源發(fā)展的主要抓手也將成為沙特實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。隨著世界各國(guó)對(duì)低碳發(fā)展的逐漸重視,氫能技術(shù)將成為全球關(guān)注的熱點(diǎn),對(duì)于降低藍(lán)氫、綠氫生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本提供了技術(shù)支撐;而沙特具備豐富的天然氣資源,完善的能源基礎(chǔ)設(shè)備和優(yōu)秀的清潔能源資源稟賦,發(fā)展氫能得天獨(dú)厚,未來(lái)將是實(shí)現(xiàn)沙特能源轉(zhuǎn)型的重要機(jī)遇,而智利、突尼斯、摩洛哥和阿根廷等國(guó)家等可以依托自身優(yōu)越的清潔能源資源,參考沙特能源轉(zhuǎn)型和氫能發(fā)展,針對(duì)性地提出本國(guó)發(fā)展方案,從而在世界能源變革的浪潮中掌握先機(jī),促進(jìn)國(guó)家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
[1] BBC. Saudi Arabia commits to net zero emissions by 2060[EB/OL].https://www.bbc.com/news/world-middle-east-58955584.
[2] IEF. Saudi Arabia National Renewable Energy Program[R/OL].https://www.ief.org/_resources/files/events/third-ief-eu-energyday/turki-al-shehri-24.02-repdo---ief_riyadh_v2-2.pdf.
[3] IEA. World oil production by region 1971-2020[EB/OL]. https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/world-oil-production-by-region-1971-2020.
[4] World Bank. CO
emissions (metric tons per capita)-Saudi Arabia[EB/OL]. https://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC?locations=SA.
[5] IEA. Saudi Arabia[EB/OL]. https://www.iea.org/countries/saudiarabia.
[6] BP. BP Statistical review of world energy[R/OL]. https://www.bp.com/content/dam/bp/country-sites/zh_cn/china/home/reports/statisticalreview-of-world-energy/2021/BP_Stats_2021.pdf.
[7] World Bank. Oil rents (% of GDP)-Saudi Arabia, 2020[EB/OL].https://data.worldbank.org.cn/indicator/NY.GDP.PETR.RT.ZS?end=2020&locations=SA&start=2019.
[8] World Bank. Oil rents (% of GDP)-Saudi Arabia[EB/OL]. https://data.worldbank.org.cn/indicator/NY.GDP.PETR.RT.ZS?locations=SA.
[9] Saudi Aribia Ministry of Finance. Recent Economic Developments and Highlights of Fiscal Years 2014/2015[R/OL]. https://www.mof.gov.sa/en/docslibrary/Budget/Documents/2016.pdf.
[10]Kingdom of Saudi Arabia.Annual Saudi GDP declines by 4.1% in 2020[R/OL]. https://www.stats.gov.sa/sites/default/files/Gross%20Domestic%20Product%20annual%202020%20EN.pdf.
[11]The Royal Embassy of Saudi Arabia. About Saudi Arabia: Facts and figures[EB/OL]. http://www.saudiembassy.net/about/countryinformation/facts_and_figures/.
[12]OPEC. Annual statistical bulletin[R/OL]. https://www.opec.org/opec_web/en/about_us/169.htm.
[13]Acwa Power. Saudi AQrabia is unlocking the potential of wind energy[EB/OL]. https://www.acwapower.com/news/saudi-arabiais-unlocking-the-potential-of-wind-energy/.
[14]GYLFASON T. Natural resources, education, and economic development[J]. European Economic Review, 2001, 45(4/5/6):847-859.
[15]The Global Innovation Index. Explore the Interactive Database of the GII 2017 Indicators[EB/OL]. https://www. wipo.int/edocs/pubdocs/en/wipo_pub_gii_2017.pdf.
[16]IEA. World energy outlook 2021[R/OL] https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2021.
[17]EIA. International energy outlook 2021[R/OL]. https://www.eia.gov/outlooks/ieo/consumption/sub-topic-01.php.
[18]ExxonMobil. Outlook for Energy: A perspective to 2040[R/OL].https://corporate.exxonmobil.com/Energy-and-innovation/Outlookfor-Energy/Outlook-for-Energy-A-perspective-to-2040.
[19]Statista. Global energy consumption by source[EB/OL]. https://www.statista.com/statistics/222066/projected-global-energy-consumptionby-source/.
[20]WoodMac. The blue-green planet: How hydrogen can transform the global energy trade[R/OL]. https://www.woodmac.com/horizons/the-blue-green-planet-how-hydrogen-can-transform-the-globalenergy-trade/.
[21]Hydrogen Council. Hydrogen for Net-Zero[R/OL]. https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2021/11/Hydrogen-for-Net-Zero.pdf.
[22]PwC.The green hydrogen economy, Predicting the decarbonisation agenda of tomorrow[R/OL]. https://www.pwc.com/gx/en/industries/energy-utilities-resources/future-energy/green-hydrogen-cost.html
[23]Energy Transitions Commission. Making the hydrogen economy possible: accelerating clean hydrogen in an electrified economy[R/OL]. https://www.energy-transitions.org/publications/making-cleanhydrogen-possible.
[24]Kingdom of Saudi Arabia. Vision 2030[R/OL]. https://www.vision2030.gov.sa/media/rc0b5oy1/saudi_vision203.pdf.
[25]Kingdom of Saudi Arabia. National transformation program-Vision 2030[R/OL].https://www.vision2030.gov.sa/media/nhyo0lix/ntp_eng_opt.pdf.
[26]The Ministry of Energy, Kingdom of Saudi Arabia. The national renewable energy program 2019[EB/OL]. https://www.powersaudiarabia.com.sa/esop/toolkit/opportunity/past/5/detail.si.
[27]The Ministry of Energy, Kingdom of Saudi Arabia. THe national renewable energy program 2020[EB/OL]. https://www.powersaudiarabia.com.sa/esop/toolkit/opportunity/past/9/detail.si.[28]Kingdom of Saudi Arabia. National transformation program-Vision 2030[EB/OL].https://ksa-climate.com/making-a-difference/nrep/.
[29]BNEF. 2020 Saudi Arabia energy transition outlook[R/OL]. https://vimeo.com/486458634.
[30]World Energy Council. Working paper, national hydrogen strategies[R/OL].https://www.worldenergy.org/assets/downloads/Working_Paper_-_National_Hydrogen_Strategies_-_September_2021.pdf.
[31]Aramco. Saudi Aramco and Air Products inaugurate Saudi Arabia's first hydrogen fueling station[EB/OL].https://www.aramco.com/en/news-media/news/2019/hydrogen-inauguration.
[32]Bloomberg green, Saudi arabia sends blue ammonia to Japan in world first shipment[EB/OL]. https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-09-27/saudi-arabia-sends-blue-ammonia-to-japanin-world-first-shipment.
[33]Kedglobal. Hyundai exports hydrogen vehicles to world's No. 1 oil producer Saudi Aramco[EB/OL]. https://www.kedglobal.com/automobiles/newsView/ked202010100021.
[34]Bloomberg Green. Saudi Arabia to ship gas to South Korea and take CO
back[EB/OL]https://www. bloomberg. com/news/articles/2021-03-03/saudi-arabia-to-ship-gas-to-south-korea-and-take-backthe-co2?sref=B2BBHw9t.
[35]Energy Post. Saudi Arabia's clean hydrogen plans for converting ambitions into action[EB/OL].https://energypost.eu/saudi-arabiasclean-hydrogen-plans-for-converting-ambitions-into-action/.
[36]Reuters. Saudi Arabia wants be top supplier hydrogen energy[EB/OL]. https://www.reuters.com/business/energy/saudi-arabiawants-be-top-supplier-hydrogen-energy-minister-2021-10-24/.
[37]Electrive. Gaussin explores FCEV production in Saudi Arabia[EB/OL]. https://www.electrive.com/2021/12/06/gaussin-explores-fcevproduction-in-saudi-arabia/.
[38]Spglobal. Saudi Arabia to develop hydrogen fuel cell-based transport, sustainable jet fuel[EB/OL]. https://www.spglobal.com/commodityinsights/en/market-insights/latest-news/energy-transition/012022-saudi-arabia-to-develop-hydrogen-fuel-cell-based-transportsustainable-jet-fuel.
[39]Reuters. Saudi Arabia wants to be top supplier of hydrogen[EB/OL]. https://www.reuters.com/business/energy/saudi-arabia-wantsbe-top-supplier-hydrogen-energy-minister-2021-10-24/.
[40]CSIS. Saudi Arabia's Hydrogen Industrial Strategy[EB/OL]. https://www.csis.org/analysis/saudi-arabias-hydrogen-industrial-strategy.
[41]Dii & Roland Berger. The Potential for green hydrogen in the GCC region[R/OL]. https://www.menaenergymeet.com/wp-content/uploads/the-potential-for-green-hydrogen-in-the-gcc-region.pdf.
[42]BloombergNEF. Hydrogen economy outlook. 2020[R/OL]. https://data.bloomberglp.com/professional/sites/24/BNEF-Hydrogen-Economy-Outlook-Key-Messages-30-Mar-2020.pdf.
[43]IEA..The future of hydrogen[R/OL].https://iea.blob.core.windows.net/assets/9e3a3493-b9a6-4b7d-b499-7ca48e357561/The_Future_of_Hydrogen.pdf.
[44]IRENA. Hydrogen from renewable power—Technology outlook for the energy transition. 2018[R/OL]. https://www. irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2018/Sep/IRENA_Hydrogen_from_renewable_power_2018.pdf.
[45]IRENA. Renewable power generation costs in 2020[R/OL]. https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Jun/IRENA_Power_Generation_Costs_2020.pdf.
[46]Saudi Gulf Projects. Saudi Arabia signed power purchase agreement for 2,970 MW solar PV projects[EB/OL]. https://www.saudigulfprojects.com/2021/04/saudi-arabia-signed-power-purchaseagreement-for-2970mw-solar-pv-projects/.
[47]IRENA. Future of solar photovoltaic[R/OL] https://irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2019/Nov/IRENA_Future_of_Solar_PV_2019.pdf.
[48]IRENA. Green hydrogen cost reduction-scaling up electrolysers to meet the 1.5C climate coal[R/OL] https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Dec/IRENA_Green_hydrogen_cost_2020.pdf.
[49]IRENA. Hydrogen: A renewable energy perspective[R/OL]. https://www. irena. org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2019/Sep/IRENA_Hydrogen_2019.pdf.
[50]Strategy&. the dawn of green hydrogen—Maintaining the GCC's Edge in a decarbonized world 2020[R/OL]. https://www.strategyand.pwc.com/m1/en/reports/2020/the-dawn-of-green-hydrogen/the-dawn-of-green-hydrogen.pdf.
[51]HURSKAINEN M, IHONEN J. Techno-economic feasibility of road transport of hydrogen using liquid organic hydrogen carriers[J].International Journal of Hydrogen Energy,2020,45(56):32098-32112.
[52]DNV G L. Study on the import of liquid renewable energy:Technology cost assessment[R/OL]. https://www.gie.eu/wp-content/uploads/filr/2598/DNV-GL_Study-GLE-Technologies-and-costsanalysis-on-imports-of-liquid-renewable-energy.pdf.
[53]ENTSO-E. TYNDP 2020 scenario report[R/OL]. https://2020.entsos-tyndp-scenarios. eu/wp-content/uploads/2020/06/TYNDP_2020_Joint_ScenarioReport_f inal.pdf.
[54]B?E A V, GULLBR? D O, REINERTSEN T A. An efficiency comparison of liquid hydrogen, ammonia, and liquid organic hydrogen carriers for maritime use[D]. H?gskulen p? Vestlandet,2021.