欧洲泄漏氢气的战略非常雄心勃勃

在可再生能源技术的全景图中，氢能的潜力体现在多个​​领域。这就是IEA所谓的整合技术。它有望在整个能源系统中扮演跨部门的角色，同时以各种方式促进脱碳。它可以提高清洁能源的效率，并增加整个系统的灵活性。除了解决气候变化的基本需求之外，增加其吸引力的是可再生能源成本的显着下降，这使得大规模生产低碳氢更加可行。这些因素在世界范围内推动了越来越多的计划和试点项目，去年达到了宣布新项目的最高点。

现在，关于氢将如何在未来的能源系统中发挥作用的轮廓以及到达那里的途径的轮廓开始出现。北欧尤其重要。

但这是关键时刻，由于大流行，动能在很大程度上已经放缓。随着经济的复苏，不确定在低碳氢应用方面的投资是否会继续增长。公司和政府必须做出强有力的具体承诺，以刺激需求并培育市场。

重点转移

目前，全球范围内实际的低碳氢生产量很小。但是，在多个方面的活动正在增长，直到今年，新的试点和早期商业项目以空前的势头出现。他们建议政府和企业将如何孕育清洁氢市场。

专家们注意到重点已经转移。直到最近，交通部门一直是清洁氢的焦点，并致力于开发燃料电池电动汽车（FCEV）和加氢站。已经取得了一些令人瞩目的成就。据IEA称，FCEV市场一直在不断扩大，尤其是在中国，日本和韩国。截至2019年底，全球有470个加氢站投入运营，比2018年增加了20％以上。阿尔斯通甚至在德国生产了两列燃料电池列车，明年还会有更多。

但是活动领域正在扩展到运输以外。各国政府和公司正在共同努力，通过关键最终用途技术和低碳生产方面的项目来提高绿色氢能。尽管起点很低，但新的项目是大规模部署一百兆瓦的电解槽。它们可用于重工业，化工生产，城市供热以及最重要的储能领域。

几个主要项目一览无余，显示了大规模电解，工业应用的计划范围以及用于多种目的携带氢气的气网的部署范围。这些项目出现在IEA的氢气项目数据库中，该数据库提供了过去二十年来在全球范围内规划或建设的低碳氢气项目的全面记录。该数据库可以在线访问。

北欧关系

特别是在北欧，可以看到重点转移了，那里现在发现了很多项目。可再生能源将为电解槽提供动力，为北部工业中心的工业生产氢气。其他项目集中在市区的电力和供热方面。关键应用包括大规模电解，碳捕获，利用和存储（CCUS）以及天然气网络的利用。

这里简要描述一些著名的项目。

电解：氢气电解槽有许多计划中的项目，这些项目将通过脱碳电力生产氢气。德国和法国的项目是领导者。

在德国，鲁尔地区埃姆斯兰（Emsland）的一个天然气发电项目因其具有耦合电力和天然气网络的能力而被称为Hybridge。在输电系统运营商Amprion和燃气网络运营商Open Grid Europe（OGE）的合作下，可再生能源的电力将通过电解转化为氢气和甲烷。两家公司将部署一个100 MW的电解槽，其产生的氢气将通过OGE氢气管道和整个鲁尔及以后的现有天然气管道网络进行运输。该项目预计将于2023年开始运营。

在法国，在敦刻尔克附近的Les Hauts de France地区，世界上最雄心勃勃的电力制气项目之一将在五年内建造5个100 MW氢电解槽生产装置。该项目是Frances H2V Industry和Norway HydrogenPro的合作伙伴关系，它将把氢气引入天然气分销网络，以使用于加热，烹饪和运输的天然气脱碳。

这些雄心勃勃的欧洲项目在北美拥有大型电解项目。最值得注意的是总部位于不列颠哥伦比亚省的加拿大可再生氢（RH2C）项目，该项目得到了私营部门公用事业公司和投资者的支持。该公司计划在卑诗省建立一个大型的电解工厂，通过由当地水力发电驱动的电解水生产可再生氢，并驱除落基山脉。同时，在美国，有关利用可再生能源生产氢的电解的专门研究集中在能源部能源效率和可再生能源办公室。

行业：当前对氢气的大部分需求是在炼油，化工和钢铁制造业。因此，减少工业部门排放的近期主要机会是用可再生资源产生的电解氢（绿色氢）或CCUS（蓝色氢）代替化石燃料氢。这在生产氨和甲醇等化学品以及炼油中是可行的。电解氢在炼钢中正获得发展势头，瑞典正在建设一座大型示范工厂，预计该工厂将于2025年投入运营。

将常规制氢与CCUS相结合的基础设施的开发正在广泛的应用中向前发展。据国际能源署（IEA）称，截至2019年底，有六个年产35万公吨低碳氢的项目正在运行。此外，已经宣布了将在2020年代启动的20多个项目，其中大部分在北海周围的国家中。

其中一项名为H-vision的项目将在荷兰鹿特丹港口地区建立蓝色氢基础设施。该项目将由CCUS在四个蒸汽重整厂中进行制氢，每小时总制氢量为15-20公吨。他们将为港口的工厂生产氢气，并将产生的二氧化碳隔离在北海的贫气气田中或用于化学生产。该财团包含来自港口内的14个参与者以及流程链中的其他参与者。从2019年可行性研究开始，他们的目标是到2030年实现整个项目。

气网：据国际能源署（IEA）称，全球有几个项目已经在向现有的天然气网格中注入氢气。可以将高达20％的氢气（按体积计）掺入燃气网中，而对基础设施或最终用户的家用电器进行的更改很少甚至没有更改。

现在正计划在英格兰北部进行一个巨大的试点项目，将天然气网络转换为氢气。英格兰北部H21（H21 NoE）项目于2016年首次宣布，该项目由两家英国天然气分销商Northern Gas Networks和Cadent以及Norweges Equinor（以前称为Statoil）合作。他们制定了氢计划，将利用现有的天然气分配基础设施为500万居民提供服务，其中包括供家庭和工业用户使用的几个大城市，其应用包括热，电和运输。

项目规划人员将其视为实现仅使用可再生电力无法实现的深度脱碳的一种方法。为此，需要进行碳捕集与封存（CCS）。Equinors的作用是利用标准的天然气重整工艺建设氢气生产设施。捕集到的二氧化碳将被运输到近海海底。一条专门建造的氢气传输管道将连接到当地的燃气分配网络。需要新的传输管道，因为将氢气注入气体传输管道更加困难（尽管Italys Snam已经展示了在气体传输网格中将氢混合到10％的可行性）。

项目实施时间为2028年至2034年。到2034年，预计将实现英国供热需求的14％的深度脱碳。它的大规模和对碳排放的重大影响将使H21 NoE成为世界上第一个大规模的氢经济。如果成功，它将为在整个英国扩展这种系统奠定基础，到2050年使大部分的家庭供热，运输和电力脱碳。实际上，它将成为许多其他国家的榜样。

法国的一个较为温和的项目称为GRHYD（Gestion desRéseauxpar jectiondHydrogènepourDécarbonerlesénergies，即通过注入氢进行能源脱碳的电网管理）。它于2018年推出，由能源服务公司Engie与当地合作伙伴以及法国政府的支持共同管理。当前阶段是电力到天然气项目，该项目将可再生能源用于将高达20％的氢气掺入敦刻尔克（Dunkirk）地区的天然气网格中。它证明了这种方法在家庭使用中的技术可行性。

关键时刻

上个月，国际能源机构（IEA）发布了年度世界能源展望特别报告，标题为《可持续复苏》。在该机构中，该机构将氢气置于政府应重点关注的六个关键领域，以促进经济复苏，呼吁它们在包括氢气，电池，CCUS和小型模块化核反应堆在内的关键技术领域促进创新。

在最近的《 2020年追踪能源整合》报告中，IEA将氢称为对低碳能源转型越来越重要的几种整合技术之一。该报告指出，去年一直在建立重要的政治势头，列出了2019年出现的十项国际倡议和国家计划。其中包括韩国，日本，荷兰，澳大利亚和加拿大进行的G20高层讨论和目标设定计划。

显然，在需要持续创新的关键时刻，氢气运动正处于关键时刻。随着新兴行业寻求扩大规模并寻找市场，政府的作用将仍然很重要。各国政府将需要为能够实现技术和市场进步的项目提供直接，有针对性的支持。他们将需要帮助刺激出现好的短期机会的部门的需求。

低碳氢项目刚刚开始大规模发展的北欧将是一个值得关注的重要地区。该地区开展的工作应在广泛的应用领域产生技术改进，并将氢的使用扩展到新的应用领域。该地区的成功将帮助其他国家和地区继续完善其氢能战略和路线图，并为部署特定技术设定切实可行的目标。