在努力实现气候目标的过程中，氢能有望帮助我们摆脱对化石燃料的依赖。
氢能可以减少工业和交通领域的二氧化碳排放，并有助于储存和运输可再生能源。
氢能真能像人们所说的那样，成为终极脱碳方案吗？一位记者对此进行了考察。
使用风能和太阳能生产的氢能，能否缓解气候危机，并创造出唯一排放物为饮用水的可再生能源？本文将探讨氢能作为应对气候变化工具的种种可能。
所谓绿氢的支持者认为，它有助于我们摆脱对化石燃料的依赖，推动向净零排放世界转型——改造钢铁、水泥等高污染行业，并以氢燃料电池卡车和汽车等形式走进日常生活。
与此同时，使用蓝氢也能大幅减少排放。蓝氢由天然气制成，但在生产过程中加入了二氧化碳捕集技术。
氢能过去曾被大肆宣传为未来燃料，但这一次或许真的有所不同。
应对紧迫挑战
在全球迈向2050年净零排放的势头下，众多国家和地区的政策目标汇聚一处；与可再生燃料和电气化一道，氢能是解决方案拼图中的重要一环。
技术进步正使电解成本低于以往，风能、太阳能和水电也更易获得。这意味着，与其他类型的氢不同，真正不含碳的燃料“绿氢”如今已成为改变能源市场的有力竞争者。
“与可再生燃料和电气化一道，氢能是解决方案拼图中的重要一环。”
国际能源署（IEA）能源技术分析师西蒙·贝内特（Simon Bennett）表示：“气候变化目标确实改变了相关讨论。我们需要氢能来实现气候目标。我们还需要立即加大承诺和投资，以便在不久的将来更需要氢能时，具备相应的产能。”
Neste可再生氢能技术负责人安蒂·波约兰塔（Antti Pohjoranta）也表达了与贝内特相同的看法。可再生氢能Neste是可再生柴油和可持续航空燃料领域的全球市场领军企业。
“气候变化目标确实改变了相关讨论。我们需要氢能来实现气候目标。我们还需要立即加大承诺和投资。”
Neste正在波尔沃炼油厂建设首个工业规模的可再生氢能设施，为炼油厂供应绿氢，使炼油厂生产的氢气中有相当一部分实现可持续生产。该可持续氢能与碳回收（SHARC）项目采用水电解技术生产绿氢，同时从现有氢气生产过程中捕集碳，并对捕集的二氧化碳进行永久封存。项目预计在投运后的前10年内，使该厂址的二氧化碳排放总量减少400多万吨。
与此同时，该公司正在其鹿特丹炼油厂建设全球最大的高效蒸汽电解示范装置——固体氧化物电解（SOEC）装置，以展示并探索这项技术未来的潜力。
波约兰塔表示：“这些都是迈向净零排放的重要举措。我们需要更大的行动和更快的进展，但要有效管理技术和财务风险还需要时间。逐步实施这些技术并支持行业扩大规模，可以降低这些风险。这正是Neste正在推动的方向。”
重点影响领域
如今，氢能主要用于炼油和化肥生产。据国际能源署《氢能未来》报告，自1975年以来，工业用氢需求已增长逾两倍，目前几乎完全由化石燃料供应。
因此，以天然气生产的“灰氢”和以煤炭生产的“棕氢与黑氢”每年造成8.3亿吨（Mt）二氧化碳排放，约占温室气体排放总量的3%。
为减少这些排放，美国、加拿大、英国、荷兰和澳大利亚等许多国家目前正大力投资蓝氢技术。从长远来看，使用绿氢将进一步大幅减少这些排放。
氢能的潜在影响不止于此。它还可能带来显著改变：
在二氧化碳排放量高、目前大量消耗煤炭且难以实现电气化的行业，例如炼铁、钢铁和水泥行业
在交通领域，使用氢燃料电池卡车和汽车；在航运和航空领域，使用氢基燃料
用于储存和运输可再生能源，支持全天候使用可再生能源，也让可再生资源不丰富的地区受益
清洁氢能制成的电制燃料在航空领域潜力巨大
市场上已有丰田Mirai和现代ix35等氢燃料电池汽车。但价格高昂、加氢站短缺阻碍了其广泛普及——全球仅有550座，其中近半数位于日本和德国。不过这一局面有望改变：欧盟正计划出台法规，要求成员国沿主要运输线路建设加氢站，以推动氢能在道路交通中的应用。燃料电池汽车数量虽已迅速增至4.3万辆，但与目前行驶在道路上的逾10亿辆汽油和柴油汽车以及1100万辆电池电动汽车相比，仍然很少。
氢能作为可持续航空燃料的原料，在长途货运、航空和航运领域的应用前景更为明朗。电池的续航里程和重量限制带来问题，因此许多人寄望于一种可持续航空燃料（SAF）：将氢与从捕集的二氧化碳排放中获得的碳结合制成。这种名为电制可持续航空燃料（e-SAF）的燃料，化学成分与现有航空燃料相同，因此无需重新设计或只需少量改造，就能用于现有飞机。
波约兰塔表示，电转X技术以及由氢和捕集的二氧化碳制成的液体燃料，可能大幅延长低排放飞机的航程。“自莱特兄弟以来，这项技术就一直停滞不前，”他说。“我们需要一种解决方案。作为对当前生物基可持续航空燃料的补充选择，利用绿氢制造电制可持续航空燃料将发挥重要作用。”
另一个有意思的应用，是利用绿氢储存可再生能源并将其运往世界各地。澳大利亚沙漠阳光充足，但如何将太阳能输送到数千公里外的城市？一种可能的办法是利用可再生电力制氢，再通过管道以气态运输，或由船舶以液态运输。氢能还可能解决风能和太阳能输出不稳定的问题：当供应超过需求时，生产商可以将多余的可再生电力转化为氢能储存起来。
氢能泡沫会破裂吗？
贝内特表示，目前氢能确实受到热捧，但他并不担心泡沫破裂。他将此与19世纪40年代英国股市的“铁路狂热”泡沫相提并论：当时规划建设的1.5万公里铁轨最终有三分之一以上未能建成，但泡沫确实带来了铁路系统的大规模扩张。
他说：“我们可能确实处于泡沫之中，但可以说，泡沫有助于整合一个行业——资本涌入这一领域，让人们看清哪些做法有效，哪些无效。”
贝内特补充道：“无法回避这样的结论：氢能是实现净零排放解决方案的一部分，而且是相当重要的一部分。这并不意味着经济将完全以氢能为基础，但氢能在许多领域都能发挥合理作用。”
波约兰塔认同，绿氢将作为迈向更可持续未来的解决方案之一长期存在。事实上，Neste具有变革意义的SHARC项目本身就将有力助力芬兰和欧盟实现气候目标，并在Neste到2035年实现碳中和生产的目标中发挥重要作用。
