氫是能源轉(zhuǎn)型的主要途徑之一。到目前為止，很少有專(zhuān)家、政策制定者、多邊機(jī)構(gòu)和行業(yè)參與者會(huì)不同意。但如何生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的巨量產(chǎn)品的問(wèn)題卻讓氫的擁護(hù)者兩極分化。預(yù)計(jì)到2050 年，氫氣需求將增長(zhǎng) 7 倍。每年將需要大約 6.6 億噸來(lái)實(shí)現(xiàn)電力、工業(yè)和運(yùn)輸?shù)拿撎迹?chǔ)存多余的可再生電力。

今天的大部分氫氣是使用化石燃料生產(chǎn)的。但現(xiàn)在氫的無(wú)碳和低碳生產(chǎn)方法種類(lèi)繁多。爭(zhēng)論最激烈的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者是“綠色”和“藍(lán)色”氫。擁護(hù)者通常屬于一個(gè)或另一個(gè)陣營(yíng)。

然而，在最近的FT 氫峰會(huì)上，三菱重工 (MHI) EMEA 的 NEXT 能源業(yè)務(wù)執(zhí)行副總裁 Emmanouil Kakaras 教授對(duì)這一區(qū)別提出了質(zhì)疑。

“作為一般原則——作為一個(gè)沒(méi)有神學(xué)偏好的工程師——我會(huì)堅(jiān)持完整的范圍，”他說(shuō)。“所有氫類(lèi)型都是好的，只要它們被證明是無(wú)碳的。”

什么是藍(lán)色和綠色氫？

綠色氫是由可再生能源提供動(dòng)力的電解產(chǎn)生的。太陽(yáng)能或風(fēng)能用于將水分子分解成它們的組成部分：氫和氧。如上圖所示，該過(guò)程完全不含二氧化碳。

藍(lán)色氫使用傳統(tǒng)的“灰色”天然氣重整方法，但在排放到大氣之前捕獲由此產(chǎn)生的二氧化碳排放。封存的二氧化碳要么冷凝并儲(chǔ)存在地下，要么可用作各種工業(yè)應(yīng)用的原料，例如食品和飲料行業(yè)。

氫：綠色好還是藍(lán)色好？

藍(lán)氫可以大規(guī)模生產(chǎn)低碳?xì)洌詭椭煌ǖ入y以減排的行業(yè)脫碳。目前，它也比綠色氫便宜得多。

但它確實(shí)依賴(lài)于天然氣，而天然氣一直受到價(jià)格劇烈波動(dòng)和地緣政治動(dòng)蕩的影響。更重要的是，一些人擔(dān)心二氧化碳捕獲、利用和儲(chǔ)存 (CCUS) 可能會(huì)以盡快轉(zhuǎn)向可再生能源為代價(jià)，使化石燃料的使用永久化。

電解產(chǎn)生的氫氣遠(yuǎn)少于 1%，因此被認(rèn)為是“綠色”的。雖然電解槽是用于許多其他化學(xué)過(guò)程的成熟技術(shù)，但與使用化石燃料技術(shù)的技術(shù)相比，綠色氫的生產(chǎn)成本仍然很高。

該行業(yè)必須降低這一成本。一個(gè)重要因素是獲得低成本的可再生電力，這因地區(qū)而異。此外，綠色氫氣生產(chǎn)需要擴(kuò)大規(guī)模以變得更加經(jīng)濟(jì)。

在歐盟委員會(huì)等機(jī)構(gòu)的強(qiáng)有力政策支持和可再生能源工廠(chǎng)的擴(kuò)大推廣下，世界各地的項(xiàng)目和投資承諾不斷增加，最終可能改變綠色氫的經(jīng)濟(jì)性。

氫的未來(lái)是藍(lán)色和綠色的

據(jù)行業(yè)分析師 Aurora 稱(chēng)，2 月份全球電解槽管道達(dá)到 340GW，其中歐洲為 200GW。他們預(yù)計(jì)，到 2030 年代，擴(kuò)大電解槽的使用可以將綠色氫的成本降低到藍(lán)色，挪威、西班牙和英國(guó)的成本最低，這要?dú)w功于它們的高可再生能源容量。

然而，最有吸引力的電解氫生產(chǎn)地點(diǎn)將是在擁有豐富、低成本可再生資源的國(guó)家。其中包括中東、非洲、美國(guó)和澳大利亞。

但為了達(dá)到每年 6.6 億噸的目標(biāo)，政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)和國(guó)際能源署都強(qiáng)調(diào)了 CCUS在實(shí)現(xiàn)凈零排放方面的關(guān)鍵作用。

同樣，歐盟氫能戰(zhàn)略承認(rèn)在電解生產(chǎn)增加的同時(shí)需要將藍(lán)色氫作為一種過(guò)渡技術(shù)。

英國(guó)等國(guó)家正在尋求氫的雙軌方法。這包括項(xiàng)目中的藍(lán)色生產(chǎn)方法，包括零碳亨伯集群。這種氣體將直接被當(dāng)?shù)毓I(yè)使用——包括在三菱電力將轉(zhuǎn)換為使用氫氣而不是天然氣運(yùn)行的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠(chǎng)，以及完全使用氫氣運(yùn)行的新發(fā)電站。英國(guó)的四個(gè)工業(yè)基地也被確定用于電解氫生產(chǎn)。

長(zhǎng)期贏家將是綠色氫

正如 Kakaras 教授在 FT 氫峰會(huì)上所說(shuō)，在應(yīng)對(duì)氣候變化的斗爭(zhēng)中，任何顏色的氫都不應(yīng)被忽視，特別是考慮到氫作為燃料和可再生能源存儲(chǔ)介質(zhì)的復(fù)合重要性。

他說(shuō)，今年全球能源市場(chǎng)的巨大動(dòng)蕩也意味著現(xiàn)在不是忽視任何可能在未來(lái) 20 或 30 年內(nèi)發(fā)揮重要作用的技術(shù)的好時(shí)機(jī)。

然而，卡卡拉斯教授補(bǔ)充說(shuō)，這種平衡最終會(huì)改變。“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，綠色氫肯定會(huì)成為贏家，因?yàn)槿绻粚?duì)可再生能源進(jìn)行大量投資，我們就無(wú)法使世界脫碳，”他說(shuō)。“但我們必須到達(dá)那里。所以，我們也需要藍(lán)色。“