Hydrogen đang có một khoảnh khắc
Cần có các công nghệ hydro sạch để đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.
Bài viết này là bài đầu tiên trong loạt bài viết về vai trò của hydro sạch trong việc xây dựng một tương lai không có mạng. Trong phần này, Adria Wilson, giám đốc nhóm Vận động chính sách & Chính sách Hoa Kỳ của Breakthrough Energy, cung cấp một cái nhìn tổng quan về bối cảnh chính sách hydro—phá vỡ tiến trình trong vài năm qua, tại sao hydro là một công cụ khử cacbon quan trọng và công việc vẫn còn cần hoàn thành. Độc giả sẽ có thể truy cập các bài viết khác trong sê-ri khi chúng được đăng trong những tuần và tháng tới.
Những thắng lợi về chính sách gần đây có nghĩa là hydro sạch, giá cả phải chăng sẽ là công cụ khử cacbon mà chúng ta có sẵn trong thập kỷ tới, nếu không muốn nói là sớm hơn.
Adria Wilson GIÁM ĐỐC, CHÍNH SÁCH VÀ ỦNG HỘ, NĂNG LƯỢNG ĐỘT PHÁ CỦA HOA KỲ
Một trong những diễn viên yêu thích của tôi đã đóng một vai chính đáng ngạc nhiên trong phần tiếp theo của Knives Out Glass Onion trong những ngày lễ: hydro. Hollywood đã không hoàn toàn hiểu đúng (nếu bất kỳ ai cố gắng bán cho bạn hydro rắn tinh khiết, thì bạn đang bị lừa) nhưng với tư cách là một người dành nhiều thời gian trong công việc hàng ngày của tôi để cố gắng tăng sức mạnh ngôi sao của hydro, nó sẽ xuất hiện trên màn ảnh rộng cảm thấy như một nguyên nhân cho lễ kỷ niệm.
Hydrogen, một phân tử đã trải qua nhiều thập kỷ như một nguồn năng lượng tương đối xa lạ, rõ ràng đang có thời điểm phục hưng. Và vì lý do tốt. Mọi kịch bản mà chúng ta đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào giữa thế kỷ này đều yêu cầu chúng ta sử dụng một số công nghệ hydro sạch để đạt được điều đó.
Theo các tổ chức theo dõi việc xây dựng các dự án hydro trên toàn cầu, chỉ riêng trong năm 2022 đã có 680 dự án sản xuất hydro quy mô lớn được công bố, với số tiền đầu tư trực tiếp lên tới 240 tỷ USD cho đến năm 2030. Ngoài ra, các quỹ đầu tư tư nhân và các công ty liên doanh đã đầu tư số tiền kỷ lục vào các công ty hydro ở các giai đoạn khác nhau của sự phát triển vào năm ngoái, cung cấp 3,1 tỷ đô la vốn cổ phần tư nhân cho các công ty liên quan đến hydro và 2,6 tỷ đô la đầu tư vốn mạo hiểm trên 192 công ty khởi nghiệp trong không gian.
Các chính phủ cũng đang tham gia vào cuộc chơi, với các quan chức nhà nước trên khắp thế giới thể hiện mong muốn khai thác hydro sạch như một nguồn năng lượng mà điện khí hóa không phải là một lựa chọn. Ví dụ, bên cạnh việc gây ra những đau khổ không thể tưởng tượng được, cuộc chiến ở Ukraine đã mang đến một cấp độ cấp bách mới cho quá trình chuyển đổi năng lượng bằng cách đặt cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu lên trên cuộc khủng hoảng dài hạn là biến đổi khí hậu. Đáp lại, Ủy ban Châu Âu đã dựa vào hydro sạch như một công cụ để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng ở EU. Họ chính thức nêu tham vọng của mình trong kế hoạch REPowerEU với cam kết gia tăng sản xuất và nhập khẩu tổng cộng 20 triệu tấn hydro sạch vào năm 2030.
Trong khi đó, các nhà hoạch định chính sách ở Hoa Kỳ đã cam kết đầu tư công chưa từng có để tạo dựng một thị trường hydro sạch mạnh mẽ trong thập kỷ tới. Bởi vì những người ra quyết định này hiểu giá trị của hydro trong việc giảm thiểu rủi ro về khí hậu và an ninh năng lượng, nên họ đã hành động và ưu tiên thông qua các luật giúp chúng ta chạy đua đến vị trí dẫn đầu trong việc triển khai hydro sạch, có chi phí cạnh tranh. Trên thực tế, tôi thực sự tin rằng hydro sạch, giá cả phải chăng sẽ là một công cụ khử cacbon mà chúng ta có sẵn trong thập kỷ tới, nếu không muốn nói là sớm hơn.
pháp luật lịch sử
Tại Hoa Kỳ, quá trình chuyển đổi hydro này là kết quả của bốn bộ luật lớn: Đạo luật Năng lượng năm 2020, Luật Cơ sở hạ tầng lưỡng đảng (BIL), Đạo luật Khoa học + CHIPS và Đạo luật Giảm lạm phát (IRA). Đạo luật Năng lượng lưỡng đảng năm 2020 đã tạo cơ hội đầu tiên cho hydro trở thành một phần của quá trình chuyển đổi năng lượng, nơi các nhà lập pháp xác định nó là mục tiêu cho các nỗ lực nghiên cứu và phát triển (R&D) mới nhằm phát triển các hệ thống năng lượng tích hợp. Dựa trên những nỗ lực R&D này, Quốc hội đã thông qua Đạo luật Khoa học CHIPS + lưỡng đảng vào năm 2022, ủy quyền tới 12 tỷ đô la cho R&D cho Bộ Năng lượng (DOE), bao gồm cả Cơ quan Năng lượng-Dự án Nghiên cứu Tiên tiến, hoạt động trên các công nghệ năng lượng tiên tiến chẳng hạn như hydro.
Bổ sung cho các khoản đầu tư R&D này là Luật cơ sở hạ tầng lưỡng đảng năm 2021, tạo ra một bộ chương trình định hình lại cơ bản cách chính phủ hỗ trợ phát triển hydro. Phần quan trọng nhất của luật này là chương trình trung tâm hydro sạch khu vực trị giá 8 tỷ đô la, chương trình này sẽ thiết lập ít nhất bốn trung tâm trên khắp Hoa Kỳ để thúc đẩy việc triển khai khối lượng hydro sạch đáng kể. Điều đặc biệt tuyệt vời về các trung tâm này là cách chúng thể hiện tính linh hoạt của hydro sạch—các trung tâm sẽ sản xuất hydro sạch theo những cách khác nhau và sử dụng nó trong cả ứng dụng hiện tại (ví dụ: sản xuất phân bón) và ứng dụng mới (ví dụ: sản xuất thép) sẽ giúp ích cho chúng tôi chuyển đổi và khử cacbon cho nền kinh tế.
BIL: Khởi động thị trường hydro sạch
Để đáp lại chương trình trung tâm, các công ty, nhà đầu tư, nhóm cộng đồng, chính quyền tiểu bang và địa phương đã cùng nhau đề xuất các trung tâm hydro trên toàn quốc—từ Thái Bình Dương
Tây Bắc, Trung Tây và Great Plains, đến Trung Đại Tây Dương và Bờ biển vùng Vịnh. Vào cuối năm ngoái, gần 80 liên minh khác nhau đã đệ trình các tài liệu khái niệm lên DOE, phác thảo tầm nhìn về những gì các trung tâm mới này có thể làm để tạo ra các nguồn hydro sạch mới, thúc đẩy các cơ hội kinh tế cho cộng đồng và chứng minh việc sử dụng hydro trong quá trình khử cacbon- ứng dụng định hướng. Trong số đó, DOE đã khuyến khích 33 đội hoàn thiện kế hoạch của họ và chính thức tiến lên để tranh giành sự hỗ trợ của chính phủ. Có khả năng những người khác cũng sẽ quyết định tiếp tục với kế hoạch của họ, ngay cả khi họ không được chọn để nhận một phần trong số 7 tỷ đô la tài trợ công có sẵn để hỗ trợ các dự án này. Những người đăng ký trước đã yêu cầu hơn 60 tỷ đô la từ DOE; nếu tất cả các dự án này thành hiện thực, chúng sẽ mang lại hơn 150 tỷ đô la vốn tư nhân cho nhiệm vụ xây dựng các trung tâm hydro sạch trong khu vực.
Các điều khoản hydro khác trong Luật Cơ sở hạ tầng Lưỡng đảng cũng có vai trò then chốt trong việc định hình lại bối cảnh cho việc đổi mới và triển khai hydro. Thứ nhất, nó đã thiết lập định nghĩa về "hydro sạch" làm nền tảng cho tất cả các chương trình hydro của chính phủ và Tiêu chuẩn sản xuất hydro sạch (bản thảo hiện đã được công bố rộng rãi) để cung cấp hướng dẫn về cách đo lường "sạch". .” Nó cung cấp 1,5 tỷ đô la để tạo ra những đổi mới nhằm giải quyết những thách thức còn lại trong việc phát triển, sản xuất và tái chế các công nghệ hydro ngày càng tốt hơn. Nó cũng kêu gọi xây dựng một lộ trình hydro sạch công khai, vạch rõ mục tiêu thống nhất cho tất cả công việc mới này của liên bang: hỗ trợ xây dựng nền kinh tế hydro sạch để chúng ta có thể đáp ứng các mục tiêu khử cacbon quốc gia của mình.
IRA: Thúc đẩy thị trường hydro sạch
Phần hỗ trợ công khai mang tính thay đổi lớn nhất đối với hydro sạch xuất hiện dưới hình thức tín dụng thuế sản xuất hydro mới, được gọi thân mật là 45V vì nó có vị trí trong danh sách các khoản tín dụng thuế được ban hành trong Đạo luật giảm lạm phát. Đặc biệt, khoản tín dụng thuế 45V cung cấp khoản tín dụng lên tới 3 đô la/kg cho các nhà sản xuất hydro, tùy thuộc vào mức độ sạch mà quy trình của họ được ước tính và liệu dự án có đáp ứng các yêu cầu về tiền lương và học nghề cần thiết để nhận được giá trị tín dụng đầy đủ hay không. Chính xác cách thức IRS áp dụng bộ luật này vẫn đang được phát triển, nhưng nó được kỳ vọng sẽ mạnh mẽ đến mức các chuyên gia dự đoán các công ty hiện sẽ tìm đến Hoa Kỳ để phát triển công nghệ hydro của họ.
Cho đến nay, mô hình đã hoàn thành để hiểu tác động của khoản tín dụng này là rất rõ ràng, nếu được áp dụng đúng cách, nó sẽ đảm bảo rằng nguồn cung cấp hydro của chúng ta trở nên sạch và đủ khả năng chi trả để giải quyết lượng khí thải từ nhiều lĩnh vực vẫn cần giải pháp thay thế thông minh với khí hậu . Thách thức đến từ việc tìm ra cách tốt nhất để cân bằng tính linh hoạt để cho phép các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng các dự án sạch mới với độ phức tạp đảm bảo tính toán phát thải một cách kỹ lưỡng. Nếu được thiết kế và áp dụng tốt, 45V có khả năng không chỉ tăng quy mô sản xuất hydro sạch mà còn khuyến khích một loạt các hành động hiệp lực, tích cực khác mà chúng ta cần để đạt được mức 0 ròng, bao gồm cả việc khuyến khích bổ sung thêm năng lượng sạch cho điện lưới điện và đảm bảo hydro do Hoa Kỳ sản xuất có thể cạnh tranh trong thị trường hydro toàn cầu trong tương lai.
Cái gì tiếp theo?
Chúng ta đã tiến rất xa trong một thời gian rất ngắn, nhưng vẫn còn rất nhiều việc phải làm để đảm bảo rằng hydro được sử dụng hết tiềm năng của nó như một công cụ khử cacbon. Và bởi vì các lựa chọn tiếp theo của chúng ta sẽ rất quan trọng, nên việc hiểu rõ một số câu hỏi là điều hợp lý. Hydro chính xác là gì? Làm thế nào để các lựa chọn khác nhau về cách chúng ta sử dụng, sản xuất, lưu trữ và vận chuyển nó ảnh hưởng đến giá trị của nó như một công cụ khử cacbon? Làm cách nào để chúng tôi giảm thiểu rủi ro bằng cách mở rộng quy mô hydro sạch và chúng tôi cần xây dựng những chính sách bổ sung nào dựa trên tiến trình đạt được trong vài năm qua?
