【观点】绿氢是实现碳中和的关键元素吗？-北极星火力发电网

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耶鲁e360网站发表署名Jim Robbins的文章，题目是：Green Hydrogen: Could It Be Key to a Carbon-Free Economy?（绿色氢气：能成为零碳经济的关键吗？），摘要如下：

（来源：微信公众号“国际能源小数据” 作者：E Small Data）

绿色氢气是氢能源领域的新生事物，因为是用可再生能源制造的，所以不会排放二氧化碳。此外，使用可再生能源制造燃料可以帮助解决困扰风能和太阳能的间歇性问题，因此本质上是高效的存储。当可再生能源的需求量很低时，在春季和秋季，多余的电力可以被用来驱动电解，而电解是分解氢和氧分子所必需的，然后氢气就可以被储存或通过管道输送。这些优势正在推动人们对全球绿色氢气的兴趣日益增长。在欧洲、中东和亚洲，越来越多的国家和公司正在接受这种高质量的燃料。

沙特阿拉伯正在红海沙漠中建造一座名为Neom的未来气派的城市。这座耗资5000亿美元的城市，将包括飞行出租车和机器人家政服务，将有100万人居住。什么样的能源产品既能为这座城市供电，又能向全世界销售？不是石油。沙特正在大力发展一种叫做绿氢的无碳燃料，利用可再生的电能将氢分子从氧分子中分离出来，由水制成的无碳燃料。

今年夏天，美国大型天然气公司Air Products Chemicals宣布，作为Neom城市建设项目的一部分，该公司在过去四年中一直在沙特阿拉伯建造一座绿色氢气工厂。这座核电站由遍布沙漠的风能和太阳能项目提供4吉瓦的电力，号称是世界上最大的绿氢项目，还有更多的绿氢工厂正在沙特筹划之中。

并不是只有沙特人相信绿氢是能源未来的下一件大事，全世界都在掀起一股绿色氢气热潮。许多公司、投资者、政府和环保人士认为，氢能有助于结束化石燃料的统治，减缓全球变暖的轨迹。虽然风能和太阳能可以为家庭和电动汽车提供电力，但绿氢可能是混凝土和钢铁制造等高耗能行业以及交通运输行业中较难实现电气化的理想能源。

在欧洲，各国经济承受着高昂的能源价格，并且严重依赖俄罗斯的天然气。为此，欧洲正在为电解工厂和其他氢基础设施的建设提供资金发展绿色氢气。欧盟委员会在7月份的一份战略文件中写道：“绿氢可以弥补全面脱碳经济中缺失的部分。”

在日本，一个新的绿色氢气工厂刚刚在福岛附近开业，是世界上最大的一个。这是一个有意象征性的位置，因为该工厂靠近2011年的核灾难现场。澳大利亚一家能源财团刚刚宣布，计划在皮尔巴拉附近建设一个名为亚洲可再生能源中心的项目，该项目将使用1600台大型风力涡轮机和30平方英里的太阳能电池板来运营一家23千兆瓦的电解工厂，该工厂将生产绿色氢气，并将其运往新加坡。

随着欧洲加强其脱碳运动，也在燃料上下了大赌注。欧盟刚刚起草了一项大规模绿色氢扩张战略。在其5500亿美元的清洁能源计划中，欧盟正在为新的绿色氢电解槽以及燃料的运输和储存技术提供资金，认为快速大规模部署清洁氢气是欧盟实现其高气候雄心的关键。

绿色氢的能量密度是喷气燃料的三倍，使其成为一种很有前途的飞机零排放技术。空客公司最近发表声明称，包括航空公司在内的一家航空公司需要解决一个重要的氢气储存问题，包括一架飞机的安全储存问题。专家们说，解决这些问题需要新技术。尽管如此，空客公司相信绿色氢气将在航空运输脱碳方面发挥重要作用。空客零排放飞机副总裁格伦•卢埃林（Glen Llewellyn）表示：“成本竞争的绿色氢和跨行业合作将是实现零排放飞行的必经之路。他说，氢动力飞机可能在2035年前开始飞行。

在能源价格较低的美国，绿色氢的成本是天然气的三倍左右，尽管这个价格还没有考虑到化石燃料对环境的破坏。然而，绿色氢气的价格正在下降。预计10年后，绿色氢气的成本将与美国的天然气相当。美国绿色氢发展的一个主要推动力是加州积极推动碳中和的未来。例如，洛杉矶水电部正在资助犹他州绿色氢燃料发电厂的建设，计划在2025年投运。

一家名为SGH2的美国司最近宣布，将在南加州建造一个生产绿色氢气的大型工厂。不过，这家工厂将不使用电解法，而是利用废物气化，将许多类型的废物加热到高温，使它们还原成分子化合物，可以制造出比电解更便宜的绿色氢。

美国加州官员还将绿色氢视为柴油车化石燃料的替代品。加州在2009年通过了低碳燃料标准，以推广电动汽车和氢动力汽车。上个月，一批重型汽车和能源行业官员组成了西方国家氢能联盟，敦促迅速部署氢燃料电池技术和基础设施，以取代柴油卡车、公共汽车、机车和飞机。今年早些时候，美国能源部宣布投资1亿美元，帮助开发大型、经济实惠的电解槽，并为长途卡车开发新的燃料电池技术。

在澳大利亚，新南威尔士大学（University of New South Wales）与一家全球工程公司GHD合作，开发了一种名为LAVO的家用系统，利用太阳能在家用系统中产生和储存绿色氢气。氢气在需要时被转换回电能。

几十年来，人们一直在努力探索氢作为燃料来源的潜力，但这项技术从来没有大规模推广。氢能怀疑论者认为，绿色氢技术的广泛采用面临着严重的障碍，最明显的是氢燃料需要可再生能源来实现绿色，这就需要大规模扩大可再生能源发电，为电解厂提供电能，从而将水分解成氢气和氧气。没有管道，绿色氢气也很难储存和运输。现在在一些地方，比如美国，氢气天然气等其他燃料要贵得多。

英国彭博新能源财经分析师、绿色氢能怀疑论者迈克尔•利布雷奇（Michael Liebreich）说，虽然氢有优势，“但它也显示出一系列同样令人印象深刻的缺点。”利布雷奇最近写道：“氢气需要能量来分离，它的储存需要压缩到大气压的700倍，零下253摄氏度……它携带的能量只是每单位体积天然气的四分之一……它能使金属脆化；还很容易泄漏。而且，氢气确实可能会爆炸。”

尽管存在这些问题，利布雷奇写道，绿色氢仍然“像魔术般地控制着技术乐观主义者的想象力。” 彭博新能源财经估计，要生产足够的绿色氢气来满足全球四分之一的能源需求，所需电力将超过目前世界上所有能源的发电量，并在生产和储存方面投入11万亿美元。这就是为什么目前氢能应用针对的重点领域只涉及部分用能领域，比如重型制造业、长途卡车运输以及货船和飞机的燃料。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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