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消除碳排放和解決氣候變化問(wèn)題的挑戰(zhàn)如此之大，以至于我們沒(méi)有時(shí)間去“挑選”想法或技術(shù)。我們需要開(kāi)始把事情做好，接受會(huì)有失敗的事實(shí)，信奉創(chuàng)新的箴言：“快速失敗，更快成功?！?/span>
我們必須找到解決新能源障礙的方法，包括綠色氫能及其衍生的電子燃料，這幾乎肯定會(huì)成為綠色能源世界的特征。技術(shù)釋放了氫生產(chǎn)的潛力，但如果我們要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)可行的、價(jià)格有競(jìng)爭(zhēng)力的氫經(jīng)濟(jì)，還有更多因素在起作用。
西門(mén)子能源公司負(fù)責(zé)新能源業(yè)務(wù)的高級(jí)副總裁Stefano Innocenzi討論了氫經(jīng)濟(jì)成功的監(jiān)管、政治、物流和經(jīng)濟(jì)障礙。使用綠色氫能如何在經(jīng)濟(jì)上獲得回報(bào)？我們?nèi)绾谓档图夹g(shù)成本，讓承購(gòu)者使用綠色氫？
我們?nèi)绾渭涌焱顿Y步伐，以適應(yīng)氣候變化的緊迫性，并確保歐洲能夠成為這一全球發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者？能源獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)會(huì)降低氫生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力嗎？我們需要用可再生能源取代化石燃料，這是一個(gè)全球性的問(wèn)題，需要一個(gè)全球性的、有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。有哪些障礙，我們能做些什么來(lái)消除它們？
為什么氫作為能量載體和存儲(chǔ)介質(zhì)對(duì)燃料轉(zhuǎn)換很重要…
全球許多政府都在尋求可再生能源，如風(fēng)能和太陽(yáng)能，以減少社會(huì)的碳排放。最有效的方法就是直接使用這些可再生資源。
直接電氣化需要在新的充電基礎(chǔ)設(shè)施、新的電動(dòng)汽車、熱泵等方面進(jìn)行大量投資，但直接電氣化并不總是最佳或唯一的選擇。沒(méi)有合成噴氣燃料，航空旅行就無(wú)法脫碳，鋼鐵生產(chǎn)無(wú)法通過(guò)直接電氣化來(lái)脫碳，重型公路運(yùn)輸還有許多其他潛在的可行選擇，從電池電力取代燃料電池，到電子燃料和架空線路。
此外，對(duì)可再生能源的預(yù)期需求意味著繼續(xù)依賴能源進(jìn)口，這就需要使可再生能源能夠長(zhǎng)距離運(yùn)輸，并從世界上最好的風(fēng)能地點(diǎn)運(yùn)送到需求中心，而這只能通過(guò)使用液體燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)。電子燃料允許可再生能源從沒(méi)有能源需求的地方輸送到高需求和高二氧化碳的地區(qū)2排放。
氫是一種很好的能量載體和儲(chǔ)存介質(zhì)。在所有普通燃料中，按重量計(jì)算，它的能量含量最高，大約是汽油的三倍。它是一種清潔燃燒的燃料，當(dāng)在燃料電池中與氧氣結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生熱和電，只有水蒸氣作為副產(chǎn)品，使其成為脫碳的理想選擇。
盡管可再生能源是綠色世界等式的重要組成部分，但生產(chǎn)水平不可避免地會(huì)隨著風(fēng)吹日曬而波動(dòng)。因此，可再生能源系統(tǒng)無(wú)法單獨(dú)提供24/7的解決方案，需要大量的可調(diào)度容量來(lái)提供能源，以滿足可再生能源無(wú)法滿足的需求。因此，可再生能源系統(tǒng)需要分子，而且這些分子必須是綠色的。用可再生的氫氣代替天然氣滿足了這一需求。
可再生能源電力的價(jià)格取決于位置，而位置會(huì)影響裝置的容量系數(shù)。例如，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電，智利的陸上發(fā)電廠的容量系數(shù)比位于中歐的發(fā)電廠高得多，前者的風(fēng)力發(fā)電時(shí)間為6000小時(shí)，后者為2500小時(shí)。同樣，在中東等地區(qū)，太陽(yáng)能發(fā)電廠的容量系數(shù)意味著能源成本比溫帶地區(qū)低得多。氫及其衍生燃料為這種更廉價(jià)的可再生電力在全世界的運(yùn)輸提供了機(jī)會(huì)。
制氫的目標(biāo)
氫氣目前只占全球能源組合的一小部分，即使是很少的一部分，大部分也是由化石燃料生產(chǎn)的——但這種情況將會(huì)改變。
作為歐盟到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和承諾的一部分，它制定了一項(xiàng)計(jì)劃，到2030年擁有2 x 40 GW的可再生電解槽，其中40GW在歐盟內(nèi)部，40GW在外部。該計(jì)劃詳細(xì)說(shuō)明，到2024年，歐盟將有6GW的可再生氫電解槽，生產(chǎn)多達(dá)100萬(wàn)噸的可再生氫。
最近關(guān)于俄羅斯入侵烏克蘭的討論以及如何減少我們對(duì)俄羅斯天然氣的依賴的問(wèn)題，在歐盟層面引發(fā)了額外的政治動(dòng)態(tài)，并可能加速對(duì)氫氣行業(yè)的投資。但這些目標(biāo)都面臨著壓力。
物流——規(guī)模和位置
氫氣的產(chǎn)量需要滿足現(xiàn)有氫氣應(yīng)用和額外的碳密集型應(yīng)用的需求。這不僅是容量的問(wèn)題，也是地點(diǎn)的問(wèn)題。
第一個(gè)挑戰(zhàn)是規(guī)模。綠色氫能的生產(chǎn)是存在的，技術(shù)也是可行的。以經(jīng)濟(jì)的價(jià)格將氫產(chǎn)量提升到工業(yè)規(guī)模是當(dāng)務(wù)之急。
預(yù)計(jì)歐洲在直接利用氫氣方面的投資將主要涉及位于歐洲的項(xiàng)目，因?yàn)闅錃獠蝗菀组L(zhǎng)距離運(yùn)輸。然而，液體燃料，如氨、甲醇和新的液態(tài)有機(jī)氫載體（LOHC )，可以根據(jù)需要吸收和釋放氫，可以很容易地運(yùn)輸?shù)饺蚋鞯?，從而充分利用全球最佳位置的廉價(jià)風(fēng)能和太陽(yáng)能。它們?cè)试S可再生能源從沒(méi)有能源需求的地方輸送到高需求和高二氧化碳的地區(qū)2排放。它們的使用為加速全球可再生能源投資和出口歐洲的氣候技術(shù)提供了巨大的機(jī)會(huì)。
大規(guī)模氫項(xiàng)目的最近一個(gè)例子是正在丹麥南部Aabenraa建造的50MW范圍的電解裝置。它由附近300 MW Kass? solar park的太陽(yáng)能供電，將為歐洲能源公司開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)的世界上第一個(gè)大規(guī)模商業(yè)電子甲醇生產(chǎn)設(shè)施供電，該項(xiàng)目將生產(chǎn)具有成本效益的電子甲醇，以支持大規(guī)模的CO2－中立運(yùn)輸。
現(xiàn)有的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該重新用于氫能的使用。所有主要的原始設(shè)備制造商都在大力投資/努力使他們的渦輪機(jī)在2030年前100%使用氫氣——今天，燃?xì)鉁u輪機(jī)能夠混合燃燒氫氣和天然氣，這提供了一種在短期內(nèi)減少碳排放的現(xiàn)成方法。
為了克服規(guī)模和運(yùn)輸?shù)恼系K，需要正確的監(jiān)管框架來(lái)促進(jìn)對(duì)工業(yè)規(guī)模項(xiàng)目的投資，并確保可以使用電子燃料從歐盟以外進(jìn)口可再生能源。
監(jiān)管和政治影響
據(jù)估計(jì)，到2030年，全球整個(gè)價(jià)值鏈上的氫能項(xiàng)目總投資將達(dá)到5000億美元一，其中大約三分之一將來(lái)自歐洲。在這個(gè)管道中的項(xiàng)目中，也有大約三分之一被認(rèn)為是“成熟的”（在規(guī)劃階段），已經(jīng)通過(guò)了最終投資決策（FID)，或者與一個(gè)已經(jīng)在建、委托或目前正在運(yùn)營(yíng)的項(xiàng)目相關(guān)。
所有部門(mén)的去碳化努力導(dǎo)致了一場(chǎng)可再生能源的戰(zhàn)爭(zhēng)。歐盟不希望氫能與電動(dòng)汽車所需的綠色電力競(jìng)爭(zhēng)。然而，更有意義的做法是，將所有承購(gòu)部門(mén)的需求，無(wú)論是氫、工業(yè)還是一般的家庭電力供應(yīng)，都包括在內(nèi)，并納入建設(shè)可再生能源能力的目標(biāo)。
在歐洲，增加氫和氫衍生燃料以及開(kāi)發(fā)工業(yè)規(guī)模項(xiàng)目的主要驅(qū)動(dòng)力目前是資金和融資工具（歐洲共同利益重要項(xiàng)目（IPCEI)、國(guó)家援助框架、GBER、歐盟創(chuàng)新基金）。在歐洲，補(bǔ)貼將來(lái)自氫項(xiàng)目的重要?dú)W洲共同利益項(xiàng)目（IPCEI)，這些項(xiàng)目旨在支持整個(gè)氫供應(yīng)鏈的發(fā)展。如果歐洲要成功實(shí)現(xiàn)其氫經(jīng)濟(jì)的雄心，關(guān)鍵是IPCEI的資金要盡快到位并運(yùn)行，國(guó)家補(bǔ)貼要到位。
可再生能源指令（RED）的授權(quán)法案將規(guī)定在何種條件下由電力生產(chǎn)的氫氣可被視為“綠色”。目前，其中一部分包括額外性：氫工藝中使用的可再生電力需要是額外的，而不是來(lái)自現(xiàn)有的可再生電力生產(chǎn)，并且從未得到補(bǔ)貼。問(wèn)題是，這實(shí)際上意味著每個(gè)氫項(xiàng)目必須等到有新的無(wú)補(bǔ)貼的可再生電力來(lái)支持這一過(guò)程。
如果額外性與歐洲治理?xiàng)l例掛鉤，歐洲可以更快。成員國(guó)需要交付他們的可再生能源份額，以滿足EU－到2030年40%可再生能源的目標(biāo)。如果主辦該項(xiàng)目的成員國(guó)有望實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，額外獎(jiǎng)勵(lì)應(yīng)被視為“既定的”?；蛘撸瑲W盟也可以引入一個(gè)更靈活的規(guī)則手冊(cè)“先行”期，直到達(dá)到最初的6GW目標(biāo)。
實(shí)現(xiàn)能源自給自足的愿望是可以理解的，但不太現(xiàn)實(shí)。我們不要忘記，我們的繁榮建立在貿(mào)易的基礎(chǔ)上，能源也不例外。歐洲應(yīng)該致力于實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略能源自主，而不是為自給自足而繁榮。這應(yīng)建立在加速部署國(guó)內(nèi)可再生能源和能源進(jìn)口的基礎(chǔ)上。
