克服氢气炒作

欧洲正处于另一个氢炒作周期的顶端，人们的热情将转化为加速脱碳的真正项目，还是它的支持者会再次失望?

经济刺激计划正在使氢在复苏计划中发挥关键作用，特别是在化工、钢铁和重型运输等脱碳行业，在这些行业，电气化(预计是脱碳的主要途径)可能不是一个选择。它还将创造就业机会。的国际能源机构IEA估计，每投资100万美元，就能创造6到8个就业机会。

荷兰、德国和葡萄牙都制定了广泛的战略来促进研究工作，并帮助创造需求。欧盟将氢视为实现其承诺的关键，即到2030年将碳排放量减少至少50%。通过绿色协议和7月份达成的7500亿欧元(6780亿英镑)的复苏计划，它有数十亿美元的投资。欧盟绿色协议负责人弗朗斯·蒂莫曼斯宣称“氢气很厉害”，并呼吁欧盟支持一系列项目。

你要竭尽全力，去任何地方。我们确实需要[氢]

的欧盟的策略预计到2024年，绿色氢的生产能力将增加6倍。绿色氢是利用可再生能源将水分解成其组成元素。这将被用于脱碳现有的氢气生产的化学品和炼油，目前，电解槽生产的氢气仅占需求的4%。到2030年，电解槽规模将进一步扩大到至少40GW，每年可生产1000万吨氢气，预计氢气将用于钢铁生产、火车和航运。到这个阶段，绿色氢有望在成本上与其他形式的化石燃料制氢相比具有竞争力。所有这些可能需要高达3400亿欧元的风能和太阳能发电，同时还需要数亿欧元用于氢运输和储存基础设施(尽管一些现有的天然气管道可以改造)，以及改造报废的钢铁厂。

欧盟也在关注非洲利用廉价太阳能生产氢气的前景，同时刺激非洲大陆的能源转型。最终，它设想到2050年氢将占欧洲能源结构的13-14%。

BloombergNEF全球工业和建筑脱碳主管Kobad Bhavnagri说:“到2030年，将需要大约150亿美元(1140亿英镑)的累计补贴和3000亿美元的总投资，并实现交付成本每公斤2美元的里程碑。”“现在有迹象表明，这一补贴和投资水平可以达到，甚至超过。他还说，虽然其他许多国家的政府已经制定了氢能源战略，但这些战略还没有包括投资机制。然而，随着欧盟的明显领先，这种情况现在可能会改变。

气候变化委员会(CCC)碳预算负责人大卫·约菲(David Joffe)表示，在英国，“问题一直存在于过去10年或更长的时间里，氢气一直是一个很好的选择，可能是B计划或C计划。”到2050年实现净零排放的承诺也引起了人们的关注:“每个人都意识到，你需要在任何地方尽最大努力。”这也让氢的作用变得清晰，我们确实需要它。”

从造纸到面食制作——试点项目正在进行中，以证明氢的力量;政府计划对风能和太阳能产能进行大规模投资。上个月，Iberdrola宣布了一个1.5亿欧元的项目，为西班牙肥料制造商Fertiberia开发一个100兆瓦的太阳能发电厂，为绿色氢气生产提供动力。该工厂将于明年投产。

能源咨询公司PWR的主管、绿色氢气说客迈克·帕尔认为，欧盟的战略在2030年后留下了太多的工作要做。它的可再生能源目标“并不是很雄心勃勃，因为可再生能源的建设可以很快完成.......它的[氢]战略似乎是基于今天的技术。例如，他预计电解槽将安装在海上风力涡轮机内。

在英国和欧洲大陆，港口当局正在与工业用户和生产商合作，创建需求和供应能够满足的绿色氢气集群:例如，帮助亨伯的菲利普斯66炼油厂脱碳，或者帮助塔塔钢铁在荷兰的Ijmuiden工厂脱碳。该公司与Nouryon和阿姆斯特丹港一起，计划在那里建设一个100兆瓦的氢气设施，每年生产多达1.5万吨氢气，预计将于2024年投入运营。这是到2030年减排30%的垫脚石，也是新技术组合之一(包括重新设计工艺以减少20%的能源消耗)，旨在使其在2050年成为气候中和型钢铁制造商。然而，用氢来经营钢铁行业并非易事……基础设施的启动很重要，我们希望从中吸取教训。我们认为拐点将在2040年左右，”可持续发展总监安妮玛丽·曼格说manbetx手机客户端3.0．

为了使用绿色氢气，钢铁厂最终将需要6吉瓦的风力发电能力——目前世界上最大的海上风力发电场(约克郡海岸外)的发电能力为1.2吉瓦。在有足够的可再生能源可用之前，塔塔钢铁认为碳捕获(利用)和碳储存(CC(U)S)支持从天然气过渡。该公司还加入了另一个财团，该财团旨在开发北海海底运输和储存二氧化碳的基础设施。

蓝vs绿

今天，大多数氢是由化石燃料制成的，主要是通过甲烷的蒸汽重整(SMR)。如果与CC(U)S结合，以这种方式生成的氢被称为蓝氢。欧盟预计将需要约110亿欧元来改造现有的CC(U)S制氢装置。尽管蓝氢在环保组织中不受欢迎，但壳牌和英国石油都预计，蓝氢的需求将持续下去。上个月，挪威能源公司Equinor承诺投资一个大型设施，在亨伯河的Saltend从天然气中提取氢气。它将与CCS相结合，使工业用户每年减少90万吨二氧化碳排放。

如果我们想要快速行动，(来自化石资源的)蓝氢将是关键。您正在利用现有的基础设施，因此您不必构建所有基础设施

Johnson Matthey开发了一种更有效的工艺，将燃气加热重整器与自热重整器配对，利用氧气产生一氧化碳和氢气。更高的温度意味着每单位甲烷产生更多的氢气和更少的二氧化碳。该公司业务发展和创新总监尤金•麦肯纳解释说，在反应过程中产生的二氧化碳是高压高浓度的，因此捕获效率更高，成本更低。超过95%的二氧化碳可以被捕获。Johnson Matthey的系统是HyNet财团提议的核心，该财团旨在使英格兰西北部的一个工业集群脱碳，以Essar Oil的Stanlow炼油厂的氢气生产为动力。

麦肯纳认为，如果我们想要快速发展，蓝氢将是关键。他说，你利用的是现有的基础设施，所以不需要全部建设。你可以把氢气生产设施放在现有的棕地炼油厂，也就是天然气管道的末端;你可以把氢气投入国内供应;附近有很多高耗能工业用户;这里有交通基础设施，还有一个枯竭的气田，可以在另一端吸收二氧化碳。这看起来是一个很好的机会来证明这项技术，也许是世界上第一个部署这项技术的机会。”

但他强调，蓝色和绿色氢都是必要的。“有些地方你可能会选择绿色，而有些地方你想选择蓝色。我认为我们应该关注的是最终结果，即在过程结束时尽可能减少温室气体排放，同时以我们需要的方式提供能源。”

然而，巴夫纳格里预计，市场动态和最终的成本将意味着可再生氢将占据主导地位。他说，我只是认为未来10年氢气CCS项目没有太大市场。10年后，可再生氢将变得更便宜。

我们真的需要把现在的热情转化为项目

Hynet财团还获得政府资助，用于皮尔金顿在圣海伦斯(St Helens)的玻璃制造工厂和联合利华在阳光港(Port Sunlight)生产家用和个人护理产品的工厂进行氢能试点研究。如果成功，联合利华的示范将为目前使用高压蒸汽的化工、汽车、食品和饮料行业的大量脱碳提供动力，每年可能减少高达2000万吨的碳排放，约占英国工业排放的25%。

约菲说:“我们认为产业集群是开始建设二氧化碳和氢气基础设施并创造这种选择的一个非常好的地方。”在向议会提交的最新报告中，CCC敦促政府力争在本世纪初开始大规模试验。时机是关键:“如果你在2040年开始做产业集群，你可能会错过向交通部门、建筑部门或其他部门开放氢选择的大部分机会。如果你在2025年实现这些目标，你的机会就大得多。”

目前还不清楚氢气在取代天然气输送基础设施方面是否会发挥作用，或者发挥多大的作用。可再生能源成本的急剧下降意味着电气化现在是主要的竞争者。为了让建筑实现零排放，需要在2015年之前做出决定。

在工业领域，答案可能会有所不同，约菲表示:“我认为有一个范围，这将取决于具体的过程;当地是否有可用的氢气;你是否需要升级电网以允许电气化替代等等。他强调说，我们并不认为氢是一种万能的东西。

政策支持

从示范规模到广泛实施，需要财政和政治投资。他说，技术已经具备，希望它取得成功的合作伙伴也具备，但关键在于它的商业模式是什么样的?人们会把钱投入建设吗?麦肯纳说。

Hynet和Equinor的计划都有赖于英国政府的支持。无论是蓝色还是绿色，氢都需要支持。约菲说:“我们确实需要将目前的热情转化为项目，但也需要持久的政策机制，让经济真正发挥作用。”

英国政府和欧盟都在考虑以差价合约的形式进行补贴，这是一种用于支持可再生能源的机制，在固定时间内支付可再生能源与化石燃料发电之间的差价，或者支付二氧化碳价格与排放交易体系中的价格之间的差价。欧盟还在考虑边境碳调整，这可能有助于保护钢铁等能源密集型行业不受来自气候变化政策不那么严厉的国家的廉价进口产品的影响。第三种选择是制定标准，以创造对低碳替代品(如钢铁)的需求。约菲指出，我们将需要低碳钢来建造海上风力涡轮机——这本身就增加了对氢的需求。

考虑到实现净零排放的承诺和可用的时间，很明显，这些决定必须尽早做出。