寫稿
投稿
消除碳排放和解決氣候變化問題的挑戰如此之大，以至于我們沒有時間去“挑選”想法或技術。我們需要開始把事情做好，接受會有失敗的事實，信奉創新的箴言：“快速失敗，更快成功。”
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，這幾乎肯定會成為綠色能源世界的特征。技術釋放了氫生產的潛力，但如果我們要創造一個可行的、價格有競爭力的氫經濟，還有更多因素在起作用。
西門子能源公司負責新能源業務的高級副總裁Stefano Innocenzi討論了氫經濟成功的監管、政治、物流和經濟障礙。使用綠色氫能如何在經濟上獲得回報？我們如何降低技術成本，讓承購者使用綠色氫？
我們如何加快投資步伐，以適應氣候變化的緊迫性，并確保歐洲能夠成為這一全球發展的技術領導者？能源獨立的驅動會降低氫生產的競爭力嗎？我們需要用可再生能源取代化石燃料，這是一個全球性的問題，需要一個全球性的、有競爭力的解決方案。有哪些障礙，我們能做些什么來消除它們？
為什么氫作為能量載體和存儲介質對燃料轉換很重要…
全球許多政府都在尋求可再生能源，如風能和太陽能，以減少社會的碳排放。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設施、新的電動汽車、熱泵等方面進行大量投資，但直接電氣化并不總是最佳或唯一的選擇。沒有合成噴氣燃料，航空旅行就無法脫碳，鋼鐵生產無法通過直接電氣化來脫碳，重型公路運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，對可再生能源的預期需求意味著繼續依賴能源進口，這就需要使可再生能源能夠長距離運輸，并從世界上最好的風能地點運送到需求中心，而這只能通過使用液體燃料來實現。電子燃料允許可再生能源從沒有能源需求的地方輸送到高需求和高二氧化碳的地區2排放。
氫是一種很好的能量載體和儲存介質。在所有普通燃料中，按重量計算，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，當在燃料電池中與氧氣結合時，產生熱和電，只有水蒸氣作為副產品，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，但生產水平不可避免地會隨著風吹日曬而波動。因此，可再生能源系統無法單獨提供24/7的解決方案，需要大量的可調度容量來提供能源，以滿足可再生能源無法滿足的需求。因此，可再生能源系統需要分子，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格取決于位置，而位置會影響裝置的容量系數。例如，對于風力發電，智利的陸上發電廠的容量系數比位于中歐的發電廠高得多，前者的風力發電時間為6000小時，后者為2500小時。同樣，在中東等地區，太陽能發電廠的容量系數意味著能源成本比溫帶地區低得多。氫及其衍生燃料為這種更廉價的可再生電力在全世界的運輸提供了機會。
制氫的目標
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的——但這種情況將會改變。
作為歐盟到2050年實現碳中和承諾的一部分，它制定了一項計劃，到2030年擁有2 x 40 GW的可再生電解槽，其中40GW在歐盟內部，40GW在外部。該計劃詳細說明，到2024年，歐盟將有6GW的可再生氫電解槽，生產多達100萬噸的可再生氫。
最近關于俄羅斯入侵烏克蘭的討論以及如何減少我們對俄羅斯天然氣的依賴的問題，在歐盟層面引發了額外的政治動態，并可能加速對氫氣行業的投資。但這些目標都面臨著壓力。
物流——規模和位置
氫氣的產量需要滿足現有氫氣應用和額外的碳密集型應用的需求。這不僅是容量的問題，也是地點的問題。
第一個挑戰是規模。綠色氫能的生產是存在的，技術也是可行的。以經濟的價格將氫產量提升到工業規模是當務之急。
預計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目，因為氫氣不容易長距離運輸。然而，液體燃料，如氨、甲醇和新的液態有機氫載體（LOHC )，可以根據需要吸收和釋放氫，可以很容易地運輸到全球各地，從而充分利用全球最佳位置的廉價風能和太陽能。它們允許可再生能源從沒有能源需求的地方輸送到高需求和高二氧化碳的地區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提供了巨大的機會。
大規模氫項目的最近一個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的太陽能供電，將為歐洲能源公司開發和運營的世界上第一個大規模商業電子甲醇生產設施供電，該項目將生產具有成本效益的電子甲醇，以支持大規模的CO2－中立運輸。
現有的天然氣管道網絡應該重新用于氫能的使用。所有主要的原始設備制造商都在大力投資/努力使他們的渦輪機在2030年前100%使用氫氣——今天，燃氣渦輪機能夠混合燃燒氫氣和天然氣，這提供了一種在短期內減少碳排放的現成方法。
為了克服規模和運輸的障礙，需要正確的監管框架來促進對工業規模項目的投資，并確保可以使用電子燃料從歐盟以外進口可再生能源。
監管和政治影響
據估計，到2030年，全球整個價值鏈上的氫能項目總投資將達到5000億美元一，其中大約三分之一將來自歐洲。在這個管道中的項目中，也有大約三分之一被認為是“成熟的”（在規劃階段），已經通過了最終投資決策（FID)，或者與一個已經在建、委托或目前正在運營的項目相關。
所有部門的去碳化努力導致了一場可再生能源的戰爭。歐盟不希望氫能與電動汽車所需的綠色電力競爭。然而，更有意義的做法是，將所有承購部門的需求，無論是氫、工業還是一般的家庭電力供應，都包括在內，并納入建設可再生能源能力的目標。
在歐洲，增加氫和氫衍生燃料以及開發工業規模項目的主要驅動力目前是資金和融資工具（歐洲共同利益重要項目（IPCEI)、國家援助框架、GBER、歐盟創新基金）。在歐洲，補貼將來自氫項目的重要歐洲共同利益項目（IPCEI)，這些項目旨在支持整個氫供應鏈的發展。如果歐洲要成功實現其氫經濟的雄心，關鍵是IPCEI的資金要盡快到位并運行，國家補貼要到位。
可再生能源指令（RED）的授權法案將規定在何種條件下由電力生產的氫氣可被視為“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，而不是來自現有的可再生電力生產，并且從未得到補貼。問題是，這實際上意味著每個氫項目必須等到有新的無補貼的可再生電力來支持這一過程。
如果額外性與歐洲治理條例掛鉤，歐洲可以更快。成員國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。如果主辦該項目的成員國有望實現其目標，額外獎勵應被視為“既定的”。或者，歐盟也可以引入一個更靈活的規則手冊“先行”期，直到達到最初的6GW目標。
實現能源自給自足的愿望是可以理解的，但不太現實。我們不要忘記，我們的繁榮建立在貿易的基礎上，能源也不例外。歐洲應該致力于實現戰略能源自主，而不是為自給自足而繁榮。這應建立在加速部署國內可再生能源和能源進口的基礎上。
