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可再生燃料的大規(guī)模生產(chǎn)將是去碳化地球。解決這一全球挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是新的氫經(jīng)濟(jì)，即所謂的綠色氫直接用作燃料或發(fā)展成其他合成燃料。經(jīng)濟(jì)學(xué)將決定每個(gè)應(yīng)用未來燃料的最佳選擇。
全球能源生產(chǎn)穩(wěn)步轉(zhuǎn)向100%可再生能源的未來。在實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變方面，太陽能和風(fēng)能有著巨大的希望，但一個(gè)可能對(duì)完全可再生能源未來產(chǎn)生更大影響的能源是所謂的"綠色"氫氣。
氫氣可以通過用水將水分子分解成氧氣和氫氣來制造。綠色氫氣是指用太陽能和風(fēng)能等可再生電力產(chǎn)生的氫氣。然后，氫氣可以直接用作燃料或其他可再生燃料的原料。
當(dāng)今的全球能源工業(yè)并非為使用純氫而建，因此，除了新的工業(yè)法規(guī)外，氫燃料的廣泛采用還需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施投資。然而，氫氣也是加速能源生產(chǎn)脫碳所需的其他碳中和合成燃料的關(guān)鍵組成部分。功率到X（P2X）技術(shù)可用于生產(chǎn)綠色氫氣，但也可用于合成甲烷、甲醇、氨、煤油、汽油和柴油。
W?rtsilé能源公司總裁蘇希爾·普羅希特指出，除了投資者和W?rtsilé等公司的主要角色外，政治家們?cè)诨A(chǔ)設(shè)施等問題上也負(fù)有責(zé)任。他表示："無數(shù)政府制定了雄心勃勃的碳中和目標(biāo)，但這些目標(biāo)還有待于明確的戰(zhàn)略和堅(jiān)定的行動(dòng)計(jì)劃。
未來燃料
使用純氫作為燃料的靈活燃料來源將需要新的基礎(chǔ)設(shè)施，如管道、儲(chǔ)存設(shè)施、氫就緒發(fā)動(dòng)機(jī)和其他發(fā)電技術(shù)，以及氫動(dòng)力汽車，所有這些都需要時(shí)間來設(shè)計(jì)和部署。在建設(shè)這些基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，公司可以利用P2X生產(chǎn)合成甲烷，并將其用作燃料。
在世界各地，許多國(guó)家都在設(shè)想一種氫經(jīng)濟(jì)，在這種經(jīng)濟(jì)中，綠色氫氣被用作工業(yè)、發(fā)電、熱能和運(yùn)輸?shù)娜剂稀恚G色氫氣和其他碳中和合成燃料可以取代汽油作為運(yùn)輸燃料或天然氣作為發(fā)電燃料。
蘇希爾·普羅希特說："通過Power-to-X提供氫燃料和合成燃料是實(shí)現(xiàn)100%可再生能源未來的關(guān)鍵組成部分。"我們的團(tuán)隊(duì)專注于長(zhǎng)期規(guī)劃，以了解未來構(gòu)建能源系統(tǒng)和發(fā)電技術(shù)的最佳方式。可再生能源占很大比重的電力系統(tǒng)需要以盡可能可持續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)平衡，首先是天然氣，后來是氫氣等未來燃料。
可再生電力
可再生電力是化石燃料產(chǎn)生的氫氣的關(guān)鍵，在各種工業(yè)過程中有著悠久的歷史。在過去幾年中，作為脫碳和向可再生能源過渡的一部分，它已走在了最前沿。"對(duì)于許多流程，例如在化學(xué)和鋼鐵行業(yè)，使用綠色氫氣代替灰色氫氣作為燃料，基本上是未來減少排放的唯一可能和最可行的方法，"W?rtsilé Energy 非洲和發(fā)展部增長(zhǎng)與發(fā)展總監(jiān) Ville Rimali 說。"未來，綠色氫氣也將為發(fā)電和運(yùn)輸脫碳提供許多可能性。
由于綠色氫氣的生產(chǎn)依賴于使用過剩的可再生電力，因此具有成本效益的綠色能源的地理可用性是影響全球氫經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵因素。里馬利指出："目前，用太陽能從水中產(chǎn)生氫氣是最經(jīng)濟(jì)的方式，因此目前在中東、澳大利亞、北非和智利等地區(qū)開展綠色氫氣項(xiàng)目也就不足為奇了。"挑戰(zhàn)在于，這些地區(qū)與對(duì)綠色氫燃料需求最大的地區(qū)不相符。
基礎(chǔ)設(shè)施
擴(kuò)大全球基礎(chǔ)設(shè)施以滿足需求，氫氣需要輸送到其最終使用地。氣態(tài)加壓儲(chǔ)存是目前工業(yè)規(guī)模儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣的唯一可行方法，但這種方法的能量密度相對(duì)較低，不適合長(zhǎng)期儲(chǔ)存。作為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的一種方式，氫氣可以組合成另一種化合物，如用于運(yùn)輸和儲(chǔ)存的氨。最終，制造和物流的經(jīng)濟(jì)性將決定燃料的最佳選擇。
"全球氫氣生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)大需要時(shí)間，"維爾·里馬利說。"在某些部門，如海洋工業(yè)，公司基本上別無選擇，只能采用某種形式的氫基燃料，以達(dá)到其排放目標(biāo)。因此，這些客戶也將準(zhǔn)備在轉(zhuǎn)向氫基業(yè)務(wù)方面投入更多資金。在光譜的另一端，我們擁有更廣泛范圍和更成熟的脫碳選擇的行業(yè)，因此在這些應(yīng)用中，綠色氫氣需要從成本角度更具競(jìng)爭(zhēng)力，采用它需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
歐洲氫經(jīng)濟(jì)
目前，歐洲走在了最主要的一步即向氫經(jīng)濟(jì)邁進(jìn)，這在很大程度上是由歐洲推動(dòng)的。維爾·里馬利說："歐盟正在大力投資，以確保在這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，并成為全球技術(shù)中心和綠色氫氣的主導(dǎo)市場(chǎng)。"另一個(gè)對(duì)歐盟有利的因素是歐洲廣泛的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)，未來有可能轉(zhuǎn)化為氫氣使用。許多地區(qū)，如德國(guó)北部，也有大型地下儲(chǔ)氣設(shè)施，可以升級(jí)為氫氣。
歸根結(jié)底，成功進(jìn)入新的氫經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵將取決于地理、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素的微調(diào)平衡，因?yàn)楣竞蛧?guó)家尋求制造、運(yùn)輸和使用新的可再生燃料來源的最佳組合。里馬利指出，即使是北歐國(guó)家也能找到可以發(fā)揮作用的。
“目前，每個(gè)人都把目光投向非洲和中東，尋求綠色氫氣生產(chǎn)，但北歐國(guó)家實(shí)際上有很大的潛力，因?yàn)樗鼈兛梢垣@得價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力的風(fēng)能和水力發(fā)電。與太陽能不同，這些能源可以全天候?yàn)闅錃馍a(chǎn)提供動(dòng)力，以更高的產(chǎn)能利用率抵消初始投資。”
無論未來帶來什么，綠色氫氣都極有可能成為未來的燃料，幫助社會(huì)走向脫碳。W?rtsilé希望在探索氫如何作為平衡發(fā)電的燃料方面發(fā)揮積極作用。
蘇希爾·普羅希特說："隨著化石燃料的使用逐漸減少，未來燃料的新技術(shù)逐漸成熟，氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)將在未來幾年內(nèi)出現(xiàn)。"我們希望確保我們的技術(shù)面向未來，隨時(shí)準(zhǔn)備幫助各國(guó)首先將其更清潔的電力系統(tǒng)與天然氣進(jìn)行平衡，然后再與 100% 可再生燃料保持平衡。
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