纳米比亚《纳人报》10月25日发表了两名能源专家Rod Crompton和Bruce Douglas Young关于发展绿氢的潜在好处与挑战的文章。主要内容如下：

氢气主要用于炼油厂和制造化肥等化学品。世界上大多数氢气是由天然气或煤炭制成的——这会排放大量二氧化碳。因此，发达国家正在寻求“绿氢”——即使用太阳能和风能等可再生电力生产氢气。

2021年，全球氢气需求量达到了9400万吨，约占全球最终能源消耗的2.5%。目前全球氢气生产中只有约0.1%是绿氢，但未来计划进行大规模扩张。

目前，绿氢的生产成本远高于清洁程度较低的氢气。用其来生产全球肥料生产所需的1.8亿吨氨，将对食品价格产生严重的连锁反应。所以很难看出这种能源转变将如何发生。

绿氢如何生产

绿氢是由水制成的。使用可再生（绿色）电力，通过电解槽设备将氢气与水中的氧气分离，该过程被称为电解。绿氢生产不排放二氧化碳，但可再生电力基础设施建设目前使用化石燃料，化石燃料会排放二氧化碳。

氢气传统上由不可再生能源制成，如煤（“黑氢”）和天然气（“灰氢”）。当这些方法与碳捕获和储存相结合时，产生的氢被称为“蓝氢”。

挑战

尽管可再生能源发电的成本一直在下降，但电解的成本仍然没有商业竞争力。根据国际可再生能源机构（IRENA）数据，当前绿氢的能源当量成本出厂价格预计在每桶250美元到400美元之间。未来预计成本会降低，但尚不确定。目前的油价约为每桶 100美元——远低于使用绿氢代替传统石油产品的成本。

运输氢气的成本也必须考虑在内。不幸的是，氢的物理特性反对低成本的氢运输。它比油基液体燃料、液化石油气或液化天然气更具挑战性。氢的海洋运输必须在非常低的温度（-253ºC）下进行。而汽油或柴油不需要昂贵的冷藏，可在常温下运输。氢气仅携带一升汽油25%的能量，这使得运输和储存相同数量的能量变得更加昂贵。

运输氢的替代方法已经在研究中。由于氨（NH3）比氢气更容易运输且成本更低，因此国际可再生能源机构建议将氢气“储存”在氨中运输。但这需要额外的设备将氢转化为氨并在目的地将其分离出来。国际可再生能源机构表示，这些过程增加了约2.50美元至4.20美元/公斤（相当于每桶石油123美元至207美元）的成本。

难以控制

氢气比传统的化石燃料更难控制。与传统的碳氢化合物不同，它是一种无色、无臭、无味的气体。这使得泄漏检测更加困难，并增加了火灾或爆炸的风险。氢火是肉眼看不见的。历史上，氢气一直在工厂范围内控制并由训练有素的人员管理。将氢广泛引入社会将需要新的措施和技能，包括保险、材料处理、消防和灾害管理。

先行项目

第一个大型氢能项目可能建在哪里？

沙特阿拉伯第一个千兆瓦级绿色氢能项目建设已经开始。许多先行项目将建在南半球，主要是在发展中国家。因为其人口密度较低，并且拥有较好的可再生能源（太阳能和风能）来产生必要的电力。尽管这对发展中国家来说听起来是积极的，但开发大型氢项目存在很大风险。

大型项目存在这样的“铁律”：超预算、超期、低于（预期）利益、周而复始。项目业主承担着项目执行风险。此外，还存在汇率风险、地区偏远、缺乏先进技术和技能等风险。东道国必须在这些风险与改善投资、就业和收支平衡的好处间取得平衡。明智的做法是从客户国家取得担保，避免全球南部在向清洁能源过渡时补贴全球北部的不公平。

经过多年的政府资助，南非现在有了氢气路线图。能源公司Sasol和汽车制造商丰田正在讨论“氢谷”——这是集中氢气制造和应用行业的地理走廊。南非政府和Sasol公司讨论在西海岸的Boegoebaai建立一个新港口，用于制造和出口绿氢。在Nelson Mandela湾，Hive Hydrogen公司计划建设一个价值46亿美元的绿色合成氨厂。纳米比亚制定了一项耗资100亿美元的绿氢项目的宏伟计划。

未来，降低绿氢成本的关键主要在与扩大制造规模和电解规模相关的技术改进和成本降低，以及运输和处理方面的成本降低。