在風(fēng)資源或光資源豐富的地區(qū)，用可再生能源電力將水分子在電解槽內(nèi)分解為氫氣和氧氣，然后將“綠色氫氣（即，使用可再生能源制成的氫氣）”像石油一樣通過管道或?qū)Ｓ么惠斔偷绞澜绲母鱾€角落，這在未來會非常常見。而綠色氫氣，也將成為繼石油、天然氣之后的世界第三大能源。

綠色氫氣“熱點”地區(qū)

澳大利亞沙漠是世界上光照條件最好的地區(qū)之一，其中適合開發(fā)光伏與光熱電站的地區(qū)面積達到50萬平方公里，相當(dāng)于整個西班牙那么大。如果充分利用，其年發(fā)電量可達全球電力需求的5倍。但是，電力不可能在全球范圍內(nèi)傳輸，因此只能通過制氫來實現(xiàn)能源的運輸。

智利的阿塔卡瑪沙漠是世界上另一個非常適合使用光伏發(fā)電制氫的地區(qū)，其光照條件非常好，同時年平均氣溫只有17.3℃，這樣的溫度下光伏組件的效率要遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度為攝氏四五十度時。就像沙特阿拉伯是石油王國，俄羅斯是天然氣王國一樣，智利在未來將成為世界上最重要的氫能源供應(yīng)國。

中國西藏地區(qū)同樣有非常好的條件，地廣人稀、風(fēng)光資源豐富，也是綠色氫氣的“熱點”地區(qū)之一。

根據(jù)國際能源署最新出版的《The Future of Hydrogen》報告，使用可再生能源制氫，成本只有現(xiàn)在日本國內(nèi)普遍使用的化石能源制氫的三分之一。

如何運輸？

由日本川崎重工建造的世界上第一艘液氫運輸船將在2020年東京奧運會前建成。儲存技術(shù)類似于液化天然氣（LNG），但LNG必須在-162°C的溫度下儲存，而液氫則必須保持在-253°C以下。同等質(zhì)量的液氫體積只有氫氣的1/800，可以大量運輸。


氫氣也可以通過長距離管道運輸，歐洲現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)非常發(fā)達，也完全可以作為氫氣運輸?shù)耐ǖ馈?br />

英國有望在2050年之前實現(xiàn)碳中和，因此對氫氣的需求越來越大，甚至像殼牌、道達爾、Equinor這樣的大型化石燃料生產(chǎn)商也通過氫氣委員會的工業(yè)發(fā)展小組幫助推動氫氣的推廣和使用。

由可再生能源制成的綠色氫氣是讓歐洲在低風(fēng)速、少日照的冬季實現(xiàn)零排放的唯一途徑，沒有可替代品。它可發(fā)電、可生熱、可運輸、碳中和等特性，奠定了其在能源轉(zhuǎn)型中的重要地位。

爭論點一：使用多少比重的可再生能源來制氫？

有人認(rèn)為，可以將過剩的風(fēng)能或太陽能用來制氫，如，歐洲普遍是夏季多風(fēng)多日照，此時將過剩的可再生能源通過制氫儲存起來，到冬季時使用。但歐洲氫氣協(xié)會（Hydrogen Europe）秘書長Jorgo Chatzimarkakis認(rèn)為，要真正做到“脫碳”，光靠過剩的可再生能源制出的氫氣量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的。

“要讓歐洲整個鋼鐵行業(yè)脫碳，需要1.5倍于德國的能源產(chǎn)量；而要讓化工行業(yè)脫碳，則需要3倍于德國的能源產(chǎn)量。”

根據(jù)歐盟委員會的目標(biāo)，到2050年，氫和衍生合成燃料需要占?xì)W洲總能源結(jié)構(gòu)的23％——大約需要900GW的電解槽或大量的碳捕獲和儲存（CCS）。

爭論點二：“藍色氫氣”是否可行？

目前，用于煉油、氨基肥料的生產(chǎn)以及塑料和制藥行業(yè)的工業(yè)用氫，超過95%通過甲烷制造，每年排放約8.3億噸二氧化碳，大于英國和印度尼西亞的碳排放總和。

像Equinor這樣的化石燃料公司認(rèn)為，繼續(xù)通過甲烷生產(chǎn)氫氣，同時捕獲并掩埋二氧化碳（即所謂“碳捕獲”），比從清潔能源生產(chǎn)氫氣要便宜得多。


Chatzimarkakis認(rèn)為，在技術(shù)發(fā)展階段，以這種過渡技術(shù)制出的所謂“藍色氫氣”是可以接受的，但最終還應(yīng)該發(fā)展成真正的“綠色氫氣”。

荷蘭的Magnum項目就是一個典型的“藍色氫氣”項目，由Equinor、Vattenfall子公司Nuon和荷蘭天然氣經(jīng)銷商Gasunie運營，該項目旨在將Eemshaven的天然氣發(fā)電機早2023年前轉(zhuǎn)換為氫氣發(fā)電機。氫氣將通過挪威的天然氣生產(chǎn)，由此產(chǎn)生的碳排放將被捕獲并掩埋到廢棄的油田里。


Chatzimarkakis認(rèn)為，荷蘭選擇使用氫氣來取代天然氣，正是希望未來放棄化石能源的表現(xiàn)，而因為要產(chǎn)生二氧化碳，是矛盾的。因此，從長期來看，可再生能源制氫才是出路，這種碳捕獲和儲存的做法終將被摒棄。