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能源轉(zhuǎn)型正在影響整個(gè)能源價(jià)值鏈的經(jīng)濟(jì)。然而，風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源在不同的地理區(qū)域具有不同的潛力。例如，亞洲許多地區(qū)面臨的挑戰(zhàn)是，能夠產(chǎn)生足夠太陽(yáng)能或風(fēng)能以滿(mǎn)足其能源需求的地理區(qū)域有限。氫能可以滿(mǎn)足世界上很大一部分能源需求，制氫過(guò)程可以完全無(wú)碳排放。雖然面臨諸多挑戰(zhàn)，但氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。在一些地區(qū)，氫能有望成為零碳替代能源的重要組成部分。
氫能備受關(guān)注
2021年6月，艾斯本對(duì)全球約340家公司進(jìn)行了調(diào)查，65%的受訪者表示，他們計(jì)劃在未來(lái)五年投資氫能，以減少溫室氣體排放。三分之二的公司計(jì)劃進(jìn)入氫能領(lǐng)域。然而，這些公司計(jì)劃采取不同的措施。
普林斯頓大學(xué)著名碳減排專(zhuān)家Robert Socolow表示，這一現(xiàn)象是邁向新型氫經(jīng)濟(jì)的“色彩戰(zhàn)爭(zhēng)”。
例如，56%的公司計(jì)劃使用綠氫，49%使用藍(lán)氫，25%使用灰氫（注：一些公司計(jì)劃同時(shí)部署各種措施，因此綠氫、藍(lán)氫和灰氫的百分比加起來(lái)不是100%）。
可持續(xù)投資正在推廣綠色方法，即可再生能源完全通過(guò)電解制氫。
各國(guó)正在加快氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國(guó)早些時(shí)候就宣布將增加對(duì)綠氫的投資。據(jù)中石化報(bào)道，位于新疆庫(kù)車(chē)的中石化綠氫示范項(xiàng)目于2021年12月正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目總投資近30億元，將完全由太陽(yáng)能供電。預(yù)計(jì)將于2023年6月竣工投產(chǎn)。屆時(shí)，中國(guó)將有能力每年生產(chǎn)2萬(wàn)噸綠氫，預(yù)計(jì)每年減少48.5萬(wàn)噸二氧化碳的排放。包括歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)在內(nèi)的許多能源實(shí)用主義者正在推廣一種藍(lán)色方法，即從成熟的重組過(guò)程中提取氫，并從煙氣中捕獲碳。目前，澳大利亞和韓國(guó)正在實(shí)施這種方法。在亞洲，馬來(lái)西亞國(guó)家石油公司和印度信實(shí)工業(yè)等企業(yè)正在實(shí)施綠氫和藍(lán)氫計(jì)劃。
一般來(lái)說(shuō)，氫能憑借上市時(shí)間短、成本低、無(wú)摩擦擴(kuò)張等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)被視為經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的可擴(kuò)展來(lái)源。最聰明的市場(chǎng)參與者看到了商機(jī)，正在采取積極行動(dòng)。
利用數(shù)字技術(shù)，最大限度地提高氫投資回報(bào)
在資本和資金的推動(dòng)下，氫經(jīng)濟(jì)具有廣闊的前景。明智的參與者發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新思維、項(xiàng)目執(zhí)行和工業(yè)人工智能驅(qū)動(dòng)的數(shù)字技術(shù)的綜合影響可以帶來(lái)增長(zhǎng)和市場(chǎng)份額。仍有一些挑戰(zhàn)需要克服，數(shù)字技術(shù)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
首先，有必要將氫經(jīng)濟(jì)作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)消除風(fēng)險(xiǎn)。因此，我們必須將氫經(jīng)濟(jì)視為一個(gè)端到端系統(tǒng)，包括綠氫或藍(lán)氫的生產(chǎn)、碳捕集、氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸以及氫的最終使用。每個(gè)環(huán)節(jié)都需要擴(kuò)展，以便從整體上取得成功。除了強(qiáng)大的聯(lián)盟和合資企業(yè)外，還需要一種定量的方法來(lái)消除系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。幸運(yùn)的是，有許多可用的智力和金融資本可以幫助我們建立一個(gè)完整的系統(tǒng)和端到端風(fēng)險(xiǎn)模型。（艾斯本正在研究這種端到端氫模板模型方法）。
第二，數(shù)字技術(shù)可以提高可再生能源電解水制氫系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。雖然電解技術(shù)是可行的，各種項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，但新系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性不如傳統(tǒng)能源。精確機(jī)理與人工智能輔助模型與經(jīng)濟(jì)模型的結(jié)合，可以加快和加倍技術(shù)創(chuàng)新者的努力，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的同時(shí)大大節(jié)約成本。這就要求可再生能源、電力儲(chǔ)存和氫合成被視為一個(gè)可優(yōu)化的系統(tǒng)，并考慮到風(fēng)能和太陽(yáng)能隨機(jī)變化的影響。在2021年11月的阿布扎比國(guó)際石油展覽與會(huì)議(ADIPEC)上，蒂森克虜伯(Thysen Krupp)首席執(zhí)行官Sami Pelkon預(yù)測(cè)，到2030年，綠氫的經(jīng)濟(jì)性將與藍(lán)氫媲美。他的預(yù)測(cè)合理嗎？還是不需要到2030年？
第三，需要提高重整工藝過(guò)程的效率和經(jīng)濟(jì)性，并與碳捕集相結(jié)合。我們需要利用技術(shù)捕獲和去除更高比例的二氧化碳，提高能源效率。預(yù)測(cè)精確的機(jī)制模型和優(yōu)化技術(shù)是加快藍(lán)氫效益進(jìn)步和提高藍(lán)氫效益的關(guān)鍵數(shù)字因素，涉及進(jìn)一步整合成熟的氫合成技術(shù)和不成熟的碳捕獲技術(shù)。
第四，有必要促進(jìn)氫的安全裝卸和運(yùn)輸。我們需要采用更簡(jiǎn)單、更安全的方法來(lái)制備低溫氫，并簡(jiǎn)化氨作為載體的過(guò)程。同樣重要的是加快和擴(kuò)大混合模型的部署，將人工智能與工程領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合。數(shù)字技術(shù)正在幫助我們理解和消除安全風(fēng)險(xiǎn)，控制操作，并將其保持在安全操作參數(shù)范圍內(nèi)。
第五，數(shù)字技術(shù)可以提高燃料電池的經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)引入先進(jìn)的在線(xiàn)數(shù)據(jù)分析和混合模型，制造商可以從新舊燃料電池的升級(jí)設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
氫經(jīng)濟(jì)和能源轉(zhuǎn)型
為了利用工業(yè)規(guī)模的氫生產(chǎn)和碳捕集技術(shù)引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型,行業(yè)參與者需要無(wú)與倫比的創(chuàng)新、創(chuàng)造力、敏捷性和執(zhí)行力。
數(shù)字技術(shù)可以增加上市時(shí)間、生產(chǎn)成本、風(fēng)險(xiǎn)緩解和客戶(hù)滿(mǎn)意度。為了縮短上市時(shí)間，創(chuàng)新、項(xiàng)目方案選擇、概念選擇和資本投資決策的速度必須提高50%（或6-12個(gè)月）。企業(yè)還可以通過(guò)可視化估算降低資本成本，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)約能源和水資源，從而降低運(yùn)營(yíng)成本；同時(shí)，采用新技術(shù)，有效整合新設(shè)施和現(xiàn)有設(shè)施，降低生產(chǎn)成本。
利用人工智能和分析技術(shù)降低風(fēng)險(xiǎn)，增加正常運(yùn)行時(shí)間，提高安全性和可靠性。最后，為了提高客戶(hù)滿(mǎn)意度，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的運(yùn)營(yíng)，企業(yè)還必須最大限度地提高供應(yīng)鏈的敏捷性和彈性。由于能源轉(zhuǎn)型的復(fù)雜性，有必要平衡公司資產(chǎn)的許多目標(biāo)，并采用基于數(shù)據(jù)的定量方法。數(shù)字化和工業(yè)人工智能將是實(shí)現(xiàn)這種平衡優(yōu)化的關(guān)鍵。
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