电转X技术：全球能源转型的关键

风能和太阳能等可再生能源是所有可直接电气化行业脱碳的关键，但电气化并非适用于所有能源密集型产业。我们需要其他能源来减少如航空或航运业的碳排放，而这就是电转X（Power-to-X）技术的作用所在，它在风力涡轮机和飞机燃油箱之间架起了一座桥梁。

电转X是一系列技术的统称，这类技术能将电力（尤其是可再生能源）转换为其他形式的能源或产品。这种转化过程主要通过电解产生的氢气实现，电解水能产生氢气和氧气。利用可再生能源发电生产的氢气被称为绿氢或清洁氢，既可以直接使用，也可以作为生产各种能源载体和原材料的基础反应物。将可再生能源的形式从电转变为分子，使其更适用于无法直接实现全面和大规模电气化的行业，能帮助其减少碳排放。

电转X技术的多功能性体现在变量“X”中，它可以表示从绿氢中生产出的各种能源载体或原材料。

氢气及其衍生物用途广泛。绿氢可作为燃料电池汽车辆的零排放替代能源；它可以作为能源来源，减少钢铁和化工等难以脱碳的行业的碳足迹；它可以储存过剩的可再生能源，将其转换为电能，稳定能源网；它还能用于燃气轮机或与天然气结合，减少发电时的碳排放，推动向更清洁的能源发电过渡。

绿氨是氢气的衍生物之一，由绿氢与氮气结合产生，是一种无碳燃料，在发电、作为肥料和氢载体方面具有巨大潜力。另一种氢气的衍生物是e-甲醇，由绿氢与捕获的二氧化碳结合产生。这些可再生液体燃料，即e-甲醇和绿氨，在交通运输行业都大有可为，它们的特性使其能成为化石燃料的理想替代品。此外，绿氢还可以转化为可持续航空燃料，这种合成燃料可以为飞机提供动力，且无需对现有全球航空基础设施做任何改动。

到2050年实现净零排放的道路不可能仅由单一的想法或技术铺就。全球能源转型是复杂的，需要考虑多种互补的解决方案，才能成功降低全球范围内的碳排放，减缓气候变化的影响。电转X技术就是其中之一。

全球难以电气化的碳密集型行业的碳排放量约占全球排放总量的30%，而通过提供化石燃料替代品促进碳中和，电转X技术为这些行业提供了一条可行的途径，能显著降低其碳排放。

国际能源署《2023年世界能源展望》报告指出，要实现净零排放，2050年全球对低排放氢气的需求将超过4亿吨。该需求涵盖工业、交通、运输燃料生产、电力等领域。

全球可再生能源电网在不断扩大，而电转X技术也将成为保存和最大化利用其产生的电力的重要资源。富余的能源可以转化为如绿氢及其衍生物等的能源载体，储存起来供日后使用，或运输到有需求的地区。此外，电转X技术还能提高可再生能源在我们的能源系统中的占比。该技术提供了一种平衡电网供需的方法，即给予需求侧灵活性，利用原本可能会被浪费的富余的可再生能源。

电转X技术还能实现部门耦合，即整合如电力、供热、运输和工业等不同部门的能源消耗和生产。这对于提高能源系统的整体效率并确保可靠能源供应非常。电转X技术还能在可再生能源行业创造新的产业和就业机会，推动技术创新，还能帮助减少对进口化石燃料的依赖，促进经济发展。

电转X技术是能源转型的关键推动力，因为它们有助于使原本难以降低碳排放的各个领域实现脱碳。随着对这些技术的不断创新和优化，它们也将在我们实现可持续和碳中和未来的道路上发挥越来越重要的作用。

本文作者：

Kim Saaby Hedegaard，托普索电转X技术首席执行官

本文原载于世界经济论坛Agenda博客，转载请注明来源并附上本文链接。

翻译：孙芊

编辑：王灿