
美國能源信息署(EIA)在最近發(fā)布的《2025年年度能源展望》(AEO2025)中,介紹了其新的氫市場模塊(HMM),它使我們能夠?qū)ξ磥韼资甑臍涫袌鲞M(jìn)行建模。
在大多數(shù)AEO2025案例中,我們預(yù)計2050年的氫氣產(chǎn)量將比2024年增加約80%,并且大多數(shù)氫氣(H2)將通過蒸汽甲烷重整(SMR)過程從天然氣中產(chǎn)生。在大部分情況下,我們預(yù)計不到1%的氫氣將通過電解槽生產(chǎn),電解槽利用電力從水中生產(chǎn)氫氣,無論支持政策如何。
在大多數(shù)情況下,我們考慮了截至2024年12月的法律法規(guī),這意味著包括根據(jù)2022年《通貨膨脹減少法案》(IRA)實施的稅收抵免,例如第45V節(jié)清潔制氫稅收抵免,旨在支持通過可再生能源電解制氫。最近,《大而美法案》修改了氫生產(chǎn)和可再生電力的激勵措施,可再生電力可用于在電解過程中產(chǎn)生氫。我們沒有考慮到這些變化。
為了建立氫模塊的歷史基線,我們使用了2018年制造業(yè)能源消耗調(diào)查的估計值。2018年,我們估計氫市場的規(guī)模為1000萬噸(MMmt),相當(dāng)于約1340萬億英熱單位(TBtu),約占當(dāng)年美國終端使用能源消耗的1.8%。在美國,工業(yè)部門的煉油廠和化學(xué)品制造商幾乎消耗了所有的氫作為原料。在2018年的總量中,我們將800萬噸定義為市場氫氣,并使用HMM在AEO預(yù)測中明確表示其供應(yīng)量。
美國市場上的氫主要包括以下供應(yīng):
1、通過蒸汽甲烷重整(有或沒有碳捕獲和封存-SMR、SMR CCS)以及電解為消費(fèi)者生產(chǎn)的氫氣。
2、來自其他工業(yè)過程的副產(chǎn)氫氣,這些氫被交付給消費(fèi)者而非自用。
在參考案例中,我們預(yù)計到2050年這個市場將增長到1430萬噸(MMmt),略高于1900TBtu,約占美國總交付能源的2.5%。在總量中,約有1200萬噸(超過80%)是由SMR提供的。工業(yè)化學(xué)過程(如乙烷裂解和丙烷脫氫)產(chǎn)生的副產(chǎn)氫是第二大供應(yīng)來源。SMR CCS生產(chǎn)在20世紀(jì)30年代達(dá)到峰值,向市場供應(yīng)約150萬噸至200萬噸氫氣,但到2050年,其對美國供應(yīng)的貢獻(xiàn)可以忽略不計,因為補(bǔ)貼該技術(shù)部署的稅收抵免將在2045年后結(jié)束。在參考案例中,盡管假設(shè)有45V稅收抵免,但在整個預(yù)測期內(nèi),電解對市場供應(yīng)的氫貢獻(xiàn)可以忽略不計。
幾個具體的AEO2025案例展示了關(guān)鍵因素如何影響我們的氫氣市場預(yù)測:
1、在低油氣供應(yīng)情況下,天然氣原料的高成本使SMR技術(shù)與參考情況相比不那么經(jīng)濟(jì),從而減少了氫氣的產(chǎn)量。
2、高宏觀經(jīng)濟(jì)增長案例顯示,由于散裝化學(xué)品增長強(qiáng)勁,供應(yīng)給市場的氫氣量最大,2050年達(dá)到1550萬噸。在這種情況下,通過SMR和SMR+CCS生產(chǎn)的氫氣以及供應(yīng)給市場的副產(chǎn)氫氣都達(dá)到了最高水平。
3、替代交通案例從我們的預(yù)測中刪除了幾個關(guān)鍵政策,并代表了到2050年供應(yīng)給美國市場的氫氣總量的下限。在預(yù)測期內(nèi),供應(yīng)的氫氣總量幾乎沒有增加。在所有其他AEO2025案例中,由于重型車輛中的氫燃料電池被部署以滿足政策標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)輸行業(yè)占?xì)湎M(fèi)增長的大部分。當(dāng)這些政策不起作用時,運(yùn)輸部門的氫氣增長可以忽略不計。