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近年來，隨著技術的進步以及制造和運輸成本的降低，全球氫經(jīng)濟開始興起。
2020年7月，歐盟委員會正式發(fā)布《歐洲氫能戰(zhàn)略》，明確將綠色氫作為未來發(fā)展的重點，并要求歐盟范圍內(nèi)的電解綠色氫產(chǎn)能到2024年達到6GW，到2030年達到40GW。
作為巴黎氣候協(xié)定的簽署國，荷蘭正在積極采取措施，不僅啟動了歐洲最大的綠色氫能項目，還率先出臺了國家氫能政策，力爭按計劃實現(xiàn)脫碳目標，履行國際承諾。
荷蘭的愿景和優(yōu)勢
荷蘭正努力為全球氫經(jīng)濟的轉型作出重大貢獻，這種野心并非憑空而來，而是基于它的諸多優(yōu)勢：
高起點：荷蘭目前是歐洲第二大工業(yè)副產(chǎn)氫生產(chǎn)國；
基礎好：荷蘭擁有世界上最密集、最復雜的天然氣管網(wǎng)之一；
荷蘭在氫價值鏈的各個環(huán)節(jié)都有數(shù)百家公司；
荷蘭擁有眾多的研究機構和發(fā)達的產(chǎn)業(yè)合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)；
荷蘭是通往西北歐的門戶，占據(jù)全球油氣貿(mào)易重要樞紐的戰(zhàn)略地位；
荷蘭人具有創(chuàng)新基因，尤其擅長將想法和概念快速轉化為可行的綜合解決方案；
荷蘭人向來善于合作與分享...
結合上述優(yōu)勢，荷蘭能夠掌握涵蓋氫價值鏈各個環(huán)節(jié)的技術，從水的電解到氫的運輸和儲存，以及氫在工業(yè)、道路和遠洋運輸、住宅供暖等各個領域的廣泛應用。
小分子，大潛力
作為自然界中最小的分子，氫的熱值是除核燃料外最高的（142.5MJ/kg），是同等質(zhì)量的焦炭和汽油等化石燃料的3-4倍。
氫能具有多源（原料為水）、用途廣泛、易儲存、靈活（
綠色氫（也稱為清潔氫或零碳氫）是通過可再生能源（或光解水、熱化學水溶液、生物制氫等）中的水電解得到的，在生產(chǎn)過程中完全不產(chǎn)生碳。整個過程，也被稱為全球能源轉型中的缺失環(huán)節(jié)。
政府主導的綠色氫戰(zhàn)略
大力發(fā)展清潔制氫技術
目前，荷蘭是歐洲第二大工業(yè)副產(chǎn)氫（灰氫）生產(chǎn)國，年產(chǎn)氫量超過900萬噸。
今年4月，荷蘭政府公布了其氫能戰(zhàn)略，計劃投資3.38億歐元綠氫項目，到2025年完成500兆瓦（MW）可再生能源制氫（綠氫）項目，并進一步提升至4吉瓦（GW）。
目前，荷蘭已有近100家企業(yè)在綠色氫產(chǎn)業(yè)開展活動或計劃進入該市場，包括電解槽組件（如膜）制造商、電堆集成商、配套技術供應商和系統(tǒng)集成商。
當前綠色氫產(chǎn)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)是大型電解槽供不應求，可再生能源發(fā)電成本仍然居高不下。
為了與灰氫
Hydrohub項目的參與者之一是位于帕滕的TNO獨立實驗室。TNO是全球領先的氫能應用研究機構，擁有5大單位、15個研究部門、3200多名專業(yè)人才。僅2020年，TNO就參與了50多個氫能相關項目。
在 TNO 的法拉第實驗室，研究人員和眾多行業(yè)合作伙伴致力于優(yōu)化各種現(xiàn)有的電解技術，提高效率和生產(chǎn)力，并開發(fā)新的更便宜的材料（以取代目前電解槽中使用的稀有材料）。
在動力來源方面，荷蘭綠色氫能計劃將主要依靠海上風電，也可以解決因風能儲存困難而導致的棄風問題。
由于氫是電力儲存和運輸?shù)睦硐虢橘|(zhì)，荷蘭人開始在風能附近安裝電解槽，以盡量減少傳輸基礎設施的成本（以及傳輸過程中不可避免的能量損失）。該領域的最新創(chuàng)新包括配備 4 MW 電解槽的風力渦輪機和首個北海海上風力發(fā)電制氫平臺。
北海離岸風電制氫平臺的概念是將廢棄的油氣平臺改造為海上電解水制氫平臺，雖然海水必須先脫鹽才能用于電解，但荷蘭研究人員正在研究直接利用海水的方法，這將為淡水稀缺地區(qū)的水電解開辟新的機遇，甚至可能對海水進行大規(guī)模電解，遠海制氫用水，同時，荷蘭也在探索在北海建設人工島的可能性，作為許多海上風電場的制氫中心。
在政府的規(guī)劃和領導下，荷蘭海上風電價格從2013年的0.17歐元/千瓦時（同年電價0.04歐元/千瓦時）降至0.0545歐元。2018年，第一個不依賴政府補貼的海上風能項目獲批。
據(jù)荷蘭能源轉型專家Remco de Boer先生介紹，規(guī)劃中的荷蘭北海項目可確保到2030年該國海上風電裝機容量達到11.5GW；此外，仍處于研究和規(guī)劃階段的項目預計將使荷蘭的產(chǎn)能增加27GW。
綠氫 藍氫雙手抓
雖然前景廣闊，但目前綠色氫的制造成本仍然過高，量產(chǎn)尚需時日。
目前，世界上99%的工業(yè)氫仍然是所謂的灰氫，即以化石原料生產(chǎn)的氫，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量二氧化碳（約為氫氣的9倍）。
在這個過程中，增加了碳捕獲和儲存，以捕獲、儲存或再利用大部分排放的二氧化碳，由此得到的氫稱為藍氫。
根據(jù)國際可再生能源機構2020年12月的報告，目前綠氫的成本約為藍氫的3-4倍，根據(jù)彭博新能源財經(jīng)對2019年的預測，藍氫的這種價格優(yōu)勢至少會持續(xù)到2030年。
此外，與電解水制氫相比，碳捕集與封存技術規(guī)模化速度更快，實現(xiàn)市場化。可見，在綠氫實現(xiàn)經(jīng)濟可行性之前，藍氫是一個可行的過渡方案。
話雖如此，從投資回報的角度來看，究竟是投資綠氫還是藍氫，兩者都投資如何分配，在國際上仍存在爭議。
對此，歐洲商業(yè)與創(chuàng)新中心聯(lián)盟（EBN）能源專家荷蘭人Barthold Schroot表示：毫無懸念，綠氫遲早會成為最佳選擇，而我們今天對藍氫的投資可以早日完成，促進氫價值鏈的成熟也將有利于綠色氫。
全球視野，合作共贏
建設氫能經(jīng)濟是任何國家都無法獨自完成的重大任務，荷蘭敏銳地意識到需要在研究、開發(fā)、示范項目和新技術的實施方面進行密切的國際合作。
荷蘭是氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學研一體化最強的歐盟成員國之一，中國目前是全球最大的氫生產(chǎn)國，兩國合作具有重要戰(zhàn)略意義。
2019年9月，在荷蘭國家企業(yè)局（RVO）的推動下，第一個氫能產(chǎn)業(yè)合作平臺——荷蘭氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（HyNed）成立，旨在將荷蘭先進技術與龐大的中國市場連接起來，積極推動兩國在氫能領域的知識交流、產(chǎn)業(yè)合作和商業(yè)交流。
該聯(lián)盟整合了東荷蘭地區(qū)的氫能應用技術資源和供應鏈系統(tǒng)，包括氫的生產(chǎn)和分配（壓縮、提純、分離）、燃料電池電堆、燃料電池系統(tǒng)開發(fā)和集成、燃料電池創(chuàng)新、氫法規(guī)和認證， 等等。
荷蘭氫能公司（Nedstack）的成員之一，成立于1999年，是一家研發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池的科技公司，其產(chǎn)品的核心優(yōu)勢在于超長的使用壽命——迄今為止的實測數(shù)據(jù)已經(jīng)達到3萬多小時（總部一個電堆甚至已經(jīng)運行了7萬多小時），系統(tǒng)衰減很小。
公司的主要產(chǎn)品是質(zhì)子交換膜燃料電池，用于重型汽車或固定發(fā)電設備，如質(zhì)子交換膜電站和備用電源。
荷蘭氫能公司為傳統(tǒng)化工（尤其是丙烷脫氫和氯堿化學品）的工業(yè)副產(chǎn)氫氣的高效利用提供了一套優(yōu)秀的解決方案：將副產(chǎn)氫氣提純后應用于固定式燃料電池發(fā)電生成系統(tǒng)，一方面實現(xiàn)了最大的儲能規(guī)模，另一方面可回收用于工廠發(fā)電，降低企業(yè)運營成本，降低能耗，減少排放。
另一家成員HyET Hydrogen B.V.是全球第一家提供量產(chǎn)電化學氫氣壓縮（包括電化學氫氣分離和提純技術）的公司，也是殼牌北美地區(qū)特選加氫站的合作伙伴。
與傳統(tǒng)機械氫氣壓縮相比，電化學氫氣壓縮設備成本低（壓縮機占加氫站建設成本的40-50%）、占地面積小、運行無噪音（適用于市區(qū)建站）、維護成本低而顯著的優(yōu)勢。
強大的運輸和倉儲基礎設施
除了制造，氫氣的運輸也是另一個問題。氫氣易燃，密度小，體積大，易與金屬發(fā)生化學反應，造成容器脆裂。因此，最佳解決方案是通過特殊管道運輸，這反過來需要大量的初始投資。
目前，荷蘭氫氣專用管道總長度已達到1000公里，預計到2030年將增加到1400公里。
此外，作為歐盟主要的天然氣生產(chǎn)國和出口國，荷蘭擁有世界上最密集、最復雜的天然氣管網(wǎng)之一——格羅寧根地下鹽穴，可儲存數(shù)億立方米的天然氣，全長約13.6萬公里。優(yōu)質(zhì)管道幾乎覆蓋每一個家庭和企業(yè)，荷蘭計劃到2026年以可接受的成本將上述基礎設施改造為儲氫和管道，為轉向氫能奠定基礎。
創(chuàng)造需求
最后，氫經(jīng)濟的真正實現(xiàn)取決于供給側創(chuàng)新和基礎設施投資以及需求側合作。
Barthold Schroot 先生在對2020年的兩項獨立研究進行綜合研究和分析后認為，2050 年荷蘭的氫氣需求合理估計為 430 拍焦耳/年（120 TWh）。
目前，荷蘭的研究人員和公司正在積極致力于開發(fā)一系列潛在的氫應用，自然專注于那些對碳排放影響最大的領域。
在工業(yè)應用方面，目前高溫加熱的工業(yè)過程消耗大量的化石燃料（主要是天然氣）。改用氫能，最大的挑戰(zhàn)是氫氣和天然氣的燃燒特性相差很大，所以工業(yè)燃燒器系統(tǒng)必須能夠適應氫氣的燃燒特性。此外，氫氣與一氧化碳或二氧化碳的組合還可替代石油和天然氣，用于生產(chǎn)合成燃料和可持續(xù)大宗化學品（如甲醇、烯烴和芳烴）。
荷蘭的很多創(chuàng)新也集中在交通領域，尤其是那些還沒有實現(xiàn)電力驅動的交通方式，比如船舶和長途公路運輸。荷蘭高度發(fā)達的內(nèi)河航運業(yè)計劃在未來 10 年內(nèi)引進 150 艘氫動力駁船。此外，作為南荷蘭省發(fā)起的泛歐項目的一部分，將在鹿特丹和熱那亞之間的航運走廊沿線建設加氫站。道路交通方面的創(chuàng)新包括氫燃料公交車和卡車、電動汽車增程器（如前述荷蘭氫公司與HyMove BV合作項目）、加氫站所需技術（如前述HyET Hydrogen BV技術）等等。
此外，上述天然氣管網(wǎng)改造，可以讓無法安裝太陽能或地熱供暖的老式房屋依靠氫能供暖。荷蘭的許多循環(huán)流化床鍋爐制造商在從天然氣到氫氣的過渡上投入了大量資金。
最后，隨著電源越來越依賴可再生能源和間歇性能源，確保足夠的碳中和電力緩沖變得至關重要。前面提到的地下鹽穴儲存方案和可用于電網(wǎng)平衡、頻率控制或應急電源系統(tǒng)（如前面提到的荷蘭氫能公司的電廠發(fā)電系統(tǒng)）的柔性電解槽是解決這個問題的兩種方案。
荷蘭能源部門是在清潔氫能領域擁有經(jīng)驗、知識、產(chǎn)品和服務的理想合作伙伴，荷蘭為發(fā)達國家和發(fā)展中國家提供應對復雜能源供需的解決方案，與荷蘭的合作和業(yè)務意味著各方投資于雙贏的解決方案。公民、公司、研究機構、投資者和政府都可以共同努力，取得有意義的成果。
