让葡萄牙成为绿色氢能强国

氢能的角色

人类活动导致的二氧化碳排放量在 20 世纪加速增长，2019 年达到约 37 Gt/年，全球大气中二氧化碳浓度达到 415 ppm。在当前排放水平下，到 2100 年，全球变暖低于 +1.5 °C 目标的剩余碳预算可能将在 10 年内耗尽，这对生态系统和社会将产生灾难性影响。氢能作为一种能源载体或多种工业和化学过程的原料，可以在能源生产、交通服务等多个领域提供减排路径，约一半的全球温室气体排放来自这些领域。氢能具有高比能量密度，可以以多种形式储存（例如，气体、液体或转化为其他分子），使其成为能源系统（实现电力网、天然气网、交通和工业之间的耦合）的中间媒介。

氢能价值链

氢能价值链包括上游的生产、中游的储存和运输以及下游的应用。

• 生产技术：目前，氢能生产主要依赖化石燃料，如蒸汽甲烷重整（SMR）、气化和自热重整（ATR），这些技术成熟但会产生大量二氧化碳排放。绿色氢能主要依靠电解水技术，该技术具有低排放优势，但目前成本较高。未来，随着技术的进步和规模的扩大，蓝色氢能和绿色氢能的成本有望下降，并与化石燃料氢能缩小差距。
• 储存和运输技术：氢能可以通过压缩、液化或转化为其他分子（如氨、液态有机氢载体）进行储存，并采用管道、卡车、火车、船舶等多种方式进行运输。压缩和液化可以提高氢能的能量密度，但会增加储存和运输成本。
• 应用：氢能目前主要应用于工业领域，如石油炼制、化学工业和钢铁制造。在交通领域，氢能主要应用于燃料电池汽车、公交车、卡车、火车和船舶。在电力和燃气领域，氢能可以作为能源储存介质，或在燃气轮机和联合循环发电厂中作为燃料。

商业模式

• 政策环境：各国政府正在制定政策和激励措施，以促进氢能的部署，主要集中在交通领域。
• 商业模式：氢能商业模式主要包括集中式生产、电解水制氢、以及氢能与其他领域的结合等。这些商业模式大多需要政策支持，目前来看，重型交通领域是最有潜力的应用领域。

研究结论

氢能在全球变暖和能源转型中具有重要作用，但同时也面临着成本和技术方面的挑战。未来，随着技术的进步和规模的扩大，氢能的成本有望下降，并与其他低碳解决方案展开竞争。氢能的商业化需要政策支持、技术创新和产业合作，才能实现其减排潜力。