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當(dāng)Plug Power公司今年在紐約羅切斯特舉辦燃料電池和電解槽制造廠的盛大開幕時(shí)，該公司明確表示，用清潔能源生產(chǎn)氫氣將是下一件大事——而且即將到來。事實(shí)上，Plug Power創(chuàng)新中心將提高其電解設(shè)備的產(chǎn)量，這對全球經(jīng)濟(jì)脫碳至關(guān)重要。
使這成為可能的是太陽能和風(fēng)能成本的下降?，F(xiàn)在，硬件也變得越來越便宜——尤其是電解器，它是氫生產(chǎn)的核心:它們從水中分離氫和氧。與此同時(shí)，全球各國政府都將氫視為實(shí)現(xiàn)凈零排放的催化劑，并瞄準(zhǔn)了研發(fā)資金。
“我們已經(jīng)使太陽能比煤炭更具競爭力，”插頭電力公司的首席執(zhí)行官安迪?馬什在與本文作者的談話中說?！澳敲?，如何讓綠色氫氣與天然氣競爭呢?”政府正在加速這一進(jìn)程，”他說，并指出硬件部分并沒有那么大的問題?！澳茉床空J(rèn)為，到2030年，電解槽的成本可以降低三分之二?！?/p>
如今，99%的氫是通過煤和天然氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，被認(rèn)為是“灰氫”，對二氧化碳排放沒有任何限制。目標(biāo)是用低碳能源生產(chǎn)氫——“綠色氫”——并將其應(yīng)用擴(kuò)展到交通和發(fā)電部門。
在《氫經(jīng)濟(jì)展望》中，彭博新能源財(cái)經(jīng)表示，到2050年，氫能源可以滿足全球24%的能源需求，同時(shí)將二氧化碳水平降低34%。但這需要積極的政策和新的投資。如果所有的部件都到位，從風(fēng)能和太陽能中產(chǎn)生的氫每公斤的成本將在0.8到1.6美元之間。這大致相當(dāng)于天然氣的成本。
馬什說，氫動力汽車比電動汽車有優(yōu)勢。例如，快遞卡車可以提供快速的燃料供應(yīng)，而且電池的續(xù)航里程是普通卡車的兩倍:“如果你把一輛車開了150公里，你要運(yùn)載的是包裹，而不是電池?！背松a(chǎn)電解槽的超級工廠，Plug Power還有超過165個(gè)加氣站。為了到2025年每天生產(chǎn)500噸液態(tài)綠色氫氣，正在建設(shè)多個(gè)綠色氫氣生產(chǎn)工廠。液態(tài)氫更容易運(yùn)輸?shù)絹嗰R遜、家得寶和沃爾瑪?shù)瓤蛻裟抢铩?/p>
綠燈之前
首席執(zhí)行官馬什說，該公司正按計(jì)劃在明年第三季度前每天生產(chǎn)70噸綠色氫。相比之下，目前全球化石燃料生產(chǎn)能力為300公噸。因此，明年近20%的氫氣生產(chǎn)將來自清潔能源，他說:綠色氫氣將遵循可再生能源的成本降低軌跡，最終，它將成為運(yùn)輸成本最低的燃料。豐田汽車公司和現(xiàn)代汽車公司在這方面下了很大的賭注。與此同時(shí)，聯(lián)邦快遞在紐約州有一輛使用氫燃料的運(yùn)輸卡車。它在加滿油的情況下可以行駛240公里。一般來說，一個(gè)加氫站每天可以為400輛汽車提供服務(wù)，加滿油的時(shí)間為3分鐘。
氫氣的優(yōu)點(diǎn)是它儲量豐富、可再生、無污染。水蒸氣是氫燃料電池汽車唯一的副產(chǎn)品。但是通過管道運(yùn)輸比天然氣運(yùn)輸要貴30%左右。
此外，國際可再生能源機(jī)構(gòu)表示，當(dāng)生產(chǎn)氫氣時(shí)，大約70%的能量會損失。然而，如果氫是由太陽能產(chǎn)生的，那么這種低效率就無關(guān)緊要了，因?yàn)樘柲苜Y源豐富且免費(fèi)，而且它比現(xiàn)有的燃料來源更便宜。該機(jī)構(gòu)指出，現(xiàn)在每單位能量的氫供應(yīng)成本是天然氣的1.5到5倍。
它補(bǔ)充說，與制造氫氣相關(guān)的學(xué)習(xí)曲線很陡峭，但值得——不管使用的是哪種燃料:正在建造的管道將燃料運(yùn)送到消耗它的地方。這將減少對新的基礎(chǔ)設(shè)施投資的需求，加速從“灰色氫”向“綠色氫”的轉(zhuǎn)變。
氫技術(shù)的市場是全球性的。Plug Power預(yù)計(jì)將與Fortescue Future Industries合作，在澳大利亞昆士蘭州建立一個(gè)超級工廠，生產(chǎn)電解槽。與此同時(shí)，Plug Power可能會與埃及OCI NV和阿布扎比國家石油公司合作，利用其電解槽生產(chǎn)綠色氫。Plug宣布與韓國E&S成立合資企業(yè)，加速在亞洲市場使用氫氣發(fā)電。
“沃爾瑪告訴我們，如果我們想擴(kuò)大規(guī)模，就必須接管整個(gè)價(jià)值鏈，”Plug的Marsh說?！斑@促使Plug Power”從燃料電池?cái)U(kuò)展到電解槽和加油站。
突破議程——最大的氫氣工廠落成
事實(shí)上，氫可能成為通往脫碳星球的大門。在這個(gè)國家，《美國基礎(chǔ)設(shè)施、投資和就業(yè)法案》授權(quán)并撥款95億美元用于清潔氫的研究、開發(fā)和示范項(xiàng)目。該法案包括一項(xiàng)10億美元的計(jì)劃，旨在削減使用電解池生產(chǎn)氫的成本。目前正在美國參議院審議的《美國重建更好法案》(U.S. Build Back Better Act)包括每公斤3美元的制氫稅收抵免。
在COP26上，42個(gè)國家批準(zhǔn)了“突破性議程”?！拔覀兊哪繕?biāo)是確保到2030年全球都能獲得負(fù)擔(dān)得起的低碳?xì)?。為此，歐盟委員會將撥款10億美元。
另外，阿拉伯聯(lián)合酋長國和德國也將加強(qiáng)綠色氫氣領(lǐng)域的合作。阿聯(lián)酋還宣布了其“氫領(lǐng)軍路線圖”，目標(biāo)是到2030年，低碳?xì)湓谌蚴袌龅姆蓊~達(dá)到25%。日本宣布了一項(xiàng)1億美元的投資，將火力發(fā)電廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐园焙蜌錇榛A(chǔ)的發(fā)電廠，而韓國已經(jīng)撥出400億美元，到2040年擴(kuò)大其氫基礎(chǔ)設(shè)施——從生產(chǎn)工具到燃料電池再到加油站。
如果Plug Power公司的安迪·馬什(Andy Marsh)是對的，用綠色能源生產(chǎn)氫就指日可等了。在過去的二十年里，我們?nèi)〉昧撕芏噙M(jìn)步:風(fēng)能和太陽能的價(jià)格更便宜，電解槽的工程技術(shù)也得到了改進(jìn)。有利的公共政策正在吸引資本。希望的跡象隨處可見——只要它們不被自滿所掩蓋。
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