發展綠氫存在的風險與挑戰

氫氣首要用于煉油廠和制作化肥等化學品。世界上大多數氫氣是由天然氣或煤炭制成的——這會排放大量二氧化碳。因而，發達國家正在尋求“綠氫”——即使用太陽能和風能等可再生電力出產氫氣。

2021年，全球氫氣需求量達到了9400萬噸，約占全球最終能源消耗的2.5%。現在全球氫氣出產中只有約0.1%是綠氫，但未來方案進行大規模擴張。

現在，綠氫的出產本錢遠高于清潔程度較低的氫氣。用其來出產全球肥料出產所需的1.8億噸氨，將對食物價格發生嚴重的連鎖反應。所以很難看出這種能源改變將怎么發生。

綠氫怎么出產

綠氫是由水制成的。使用可再生(綠色)電力，經過電解槽設備將氫氣與水中的氧氣分離，該進程被稱為電解。綠氫出產不排放二氧化碳，但可再生電力基礎設施建造現在使用化石燃料，化石燃料會排放二氧化碳。

氫氣傳統上由不可再生能源制成，如煤(“黑氫”)和天然氣(“灰氫”)。當這些辦法與碳捕獲和貯存相結合時，發生的氫被稱為“藍氫”。

挑戰

雖然可再生能源發電的本錢一直在下降，但電解的本錢仍然沒有商業競爭力。根據國際可再生能源組織(IRENA)數據，當前綠氫的能源當量本錢出廠價格估計在每桶250美元到400美元之間。未來估計本錢會下降，但尚不確認。現在的油價約為每桶100美元——遠低于使用綠氫代替傳統石油產品的本錢。

運送氫氣的本錢也有必要考慮在內。不幸的是，氫的物理特性反對低本錢的氫運送。它比油基液體燃料、液化石油氣或液化天然氣更具挑戰性。氫的海洋運送有必要在非常低的溫度(-253ºC)下進行。而汽油或柴油不需求昂貴的冷藏，可在常溫下運送。氫氣僅帶著一升汽油25%的能量，這使得運送和貯存相同數量的能量變得愈加昂貴。

運送氫的代替辦法已經在研討中。由于氨(NH3)比氫氣更容易運送且本錢更低，因而國際可再生能源組織建議將氫氣“貯存”在氨中運送。但這需求額定的設備將氫轉化為氨并在目的地將其分離出來。國際可再生能源組織表示，這些進程增加了約2.50美元至4.20美元/公斤(相當于每桶石油123美元至207美元)的本錢。

難以控制

氫氣比傳統的化石燃料更難控制。與傳統的碳氫化合物不同，它是一種無色、無臭、無味的氣體。這使得泄漏檢測愈加困難，并增加了火災或爆炸的危險。氫火是肉眼看不見的。歷史上，氫氣一直在工廠范圍內控制并由訓練有素的人員管理。將氫廣泛引進社會將需求新的措施和技能，包含穩妥、材料處理、消防和災禍管理。

先行項目

第一個大型氫能項目或許建在哪里?

沙特阿拉伯第一個千兆瓦級綠色氫能項目建造已經開端。許多先行項目將建在南半球，首要是在發展中國家。由于其人口密度較低，而且擁有較好的可再生能源(太陽能和風能)來發生必要的電力。雖然這對發展中國家來說聽起來是積極的，但開發大型氫項目存在很大危險。

大型項目存在這樣的“鐵律”：超預算、超期、低于(預期)利益、循環往復。項目業主承擔著項目執行危險。此外，還存在匯率危險、地區偏僻、缺乏先進技能和技能等危險。東道國有必要在這些危險與改善出資、工作和收支平衡的優點間獲得平衡。正確的做法是從客戶國家獲得擔保，防止全球南部在向清潔能源過渡時補助全球北部的不公平。

經過多年的政府贊助，南非現在有了氫氣路線圖。能源公司Sasol和轎車制作商豐田正在評論“氫谷”——這是會集氫氣制作和使用行業的地輿走廊。南非政府和Sasol公司評論在西海岸的Boegoebaai樹立一個新港口，用于制作和出口綠氫。在Nelson Mandela灣，Hive Hydrogen公司方案建造一個價值46億美元的綠色合成氨廠。納米比亞擬定了一項耗資100億美元的綠氫項目的雄偉方案。

未來，下降綠氫本錢的關鍵首要在與擴展制作規模和電解規模相關的技能改善和本錢下降，以及運送和處理方面的本錢下降。