最新一期《能源数字杂志》发表氢能研究报告，指出，氢能是推动全球脱碳革命的关键力量。
在全球积极追求可持续发展、打造绿色未来的进程中，氢作为一种多功能的清洁能源载体，展现出了巨大的潜力，有望彻底改变那些难以实现脱碳的行业。让我们一同深入探索氢的潜力以及加速其广泛应用的创新技术。
全球脱碳的大势所趋，使得氢作为一种极具前景的清洁能源载体备受瞩目。那么，氢究竟有何特殊之处呢？它既具备灵活性，又拥有单位质量高比能量的特性，这两个属性赋予了氢独特的能力，能够消除全球经济中那些较难脱碳的领域所产生的排放。
这意味着，一旦氢得到更广泛的应用，它就有可能成为一种具有革命性的燃料。因为其多功能性决定了它可以在众多领域发挥作用，无论是交通领域、发电领域还是便携式电源领域。同时，这也意味着氢有能力对多个行业进行彻底变革，其中包括发电和重工业等大型污染企业。
鉴于氢在向低碳经济转型过程中将发挥关键作用，这份特别报告深入探讨了氢经济的现状、面临的挑战，以及为加速其应用而正在开发的创新解决方案。
AspenTech Rasha Hasaneen：倡导氢在减少全球碳排放中的作用
要克服氢广泛应用所面临的障碍。"在 AspenTech，我们深刻认识到氢在全球脱碳战略中的关键地位，特别是在化学品和建筑等行业，这些行业减少排放面临着巨大挑战。"软件巨头 AspenTech 的首席产品和可持续发展官 Rasha Hasaneen 表示，"为了使氢在经济上切实可行，我们专注于通过先进的电解槽降低生产和运营成本，将碳捕获和储存（CCS）技术应用于蓝氢的生产，加强氢的运输环节，并改进燃料电池技术。"
（注：AspenTech是一家提供过程生产优化软件的全球领先厂商，其产品广泛应用于能源、化工、制药、工程建设以及其他采用化学工艺生产产品的行业。）
"扩大生产规模至关重要，可以通过自动化工程以及采用标准化、模块化设计来加快项目从规划到运营的执行速度。"AspenTech 的解决方案能够应对复杂的工业环境，提高资产密集型行业（如能源、化学品、石油和天然气、工程等）的资产运营绩效。AspenTech 表示，其人工智能驱动的数字解决方案对于帮助客户应对双重挑战至关重要：既要满足不断增长的人口对资源日益增长的需求，又要努力实现可持续发展目标。
Rasha 表示，AspenTech 通过帮助客户提高制造和能源生产流程的效率和效果来实现这一目标。通过优化这些流程，公司可以使用更少的资源，产生更少的废物，并减少对环境的影响。她补充道："我们的方法能够确保运营的安全性、可靠性和效率，减少可再生能源变化带来的影响，并最大限度地延长运营时间。全面的数字化战略从一开始就整合了数字化蓝图，利用先进技术并尽早应用数字化解决方案，以带来切实的效益并增强投资信心。"
然而，尽管预计氢能将在碳减排方面做出重大贡献，但现实却不是这样，一些大型项目及举措的进展却较为缓慢。那么，究竟是什么因素阻碍了这些举措的推进速度呢？
Rasha 表示，高成本、投资和监管障碍阻碍了进展，但她相信数字技术是解决问题的一部分，可以加快氢的开发和实施。"氢被认为是减少全球碳排放的关键，"她解释道，"然而，举措的推进速度往往因高昂的初始成本和建立大规模生产设施的复杂性遇阻。"
"此外，创建全面的配送和存储基础设施需要大量的投资和协调，同时必须解决监管和安全问题，以获得公众和政府的信任。此外，氢对于难以减排的行业至关重要，这些行业具有很高的资本投资障碍，需要时间来克服。"
"数字技术可以加快氢能项目的开发和实施。在 AspenTech，我们利用我们在建模和仿真方面的专业知识来加速新氢技术的再风险评估，并提高其技术和商业可行性，同时我们的资产优化软件提高了氢生产和使用的效率。"
该公司还利用数字孪生技术来模拟和测试氢系统，帮助在实时物理实施之前微调流程。Rasha 继续说道："通过利用数字技术，我们可以加速氢能项目的规模化，并确保它们在经济上可行和安全，从而支持全球向低碳经济转型。"AspenTech 的数字解决方案的成果包括优化的氢价值链，通过提高效率和削减成本，消除了通常被称为"绿色溢价"的部分内容，即选择清洁技术而不是排放更多温室气体的技术所产生的额外成本。
三菱电力哈维尔·卡瓦达：氢技术的进步，推动全球能源转型
哈维尔·卡瓦达 (Javier Cavada) 博士是三菱电力欧洲、中东和非洲地区的总裁兼首席执行官。由于加速脱碳和提供应对气候变化的解决方案是他的主要关注领域之一，他援引三菱电力 50 年的氢技术经验，从工程角度突破可能的界限，通过开发零碳解决方案来推进全球能源转型。
例如，三菱电力的混合氢气燃气轮机已在并网应用中经过验证并实现商业化，可使用 30% 的氢气运行，效率超过 64%。该涡轮机还完全适用于未来的氢燃料转换。他表示，公司已经实现燃气轮机 100% 氢气运行的技术，将之投入商用是最终目标。这些进步处于世界能源系统转型的最前沿，既可以作为无法简单电气化的重工业脱碳的燃料，也可以作为可再生能源的存储介质。
将其应用于脱碳至关重要的领域，例如重工业和电力部门，氢肯定会支持未来的可再生能源经济。使氢能够帮助运营商和高排放行业（包括钢铁制造、铝和水泥等行业）实现脱碳。哈维尔补充：一些企业受困建造新设备的空间及预算限制，这可能是一个挑战。"这就是为什么我们在二氧化碳减排和氢价值链上拥有一套成熟技术，可以满足电力运营商的脱碳需求。我们的氢技术与现有燃气轮机配合使用，可提高效率并减少碳利用率，无需大量成本即可为运营商带来直接利益。"
"氢还可以发挥可再生能源作为主要低碳能源的潜力，缓冲可再生电源对电网的间歇性冲击。"哈维尔补充说，氢作为燃料类型，可以给人们带来信心，关键是需要政府稳定的监管，不受政治变化的影响，从而确保氢项目的长期可行性。这使得长期承购商能够将项目推进到财务结算阶段。
"人们对氢有着巨大的兴趣和真正的需求，"他继续说道，"我们已经准备好并经过验证了所需的技术，但我们需要适当的激励措施来支持建立规模和价值链。一旦早期项目开始实现，随着市场信心的增强，氢能的推广速度将会加快。"
"氢是可再生能源储存的新形式，投资者需要明确的脱碳信号才能做出转变。这种转变扩大了规模，并实现了财务可行性，就像我们之前在天然气以及后来的太阳能和风能方面看到的那样。"
ETCH Jonah Erlebacher：创新技术使氢生产更加高效、更具成本效益
随着氢经济的不断发展，创新技术不断涌现，使氢生产更加高效、更具成本效益。ETCH 是处于这一创新前沿的公司之一，Jonah Erlebacher 是联合创始人之一，他同时担任 ETCH 的首席技术官，在研究能源技术纳米结构材料方面拥有近 25 年的经验。
ETCH 是一家从约翰·霍普金斯大学可持续能源研究所分离出来的脱碳公司，它开发了一种获得专利的闭环化学工艺，可将天然气转化为清洁的氢气和固体碳。"ETCH 是一个连接器，"Jonah 断言，"创新的氢能技术可有效缩小当今能源系统与未来低碳需求之间的差距。"
"简而言之，ETCH 通过提供一个新层（脱碳层）和我们的技术来完善我们的能源系统，确保清洁能源达到最终用途。在化学技术层面上，我们拥有一种高效的专利专有方法，可以从碳氢化合物中提取固体而非气体的碳，只留下氢气。作为一种电力系统，该技术与可再生能源的增长协同工作，利用现有的能源系统基础设施广泛、任意规模地提供清洁能源。"
通过模块化系统，可以轻松集成到现有基础设施中，因此可用于使所有能源部门（包括一些碳密集度最高的部门）脱碳，并且可以在任何可以获得天然气的地方实施。发电厂、锅炉、采矿、金属加工和运输只是该解决方案可以采用的几个领域。
Jonah 说："氢有可能从根本上彻底改变我们生产和使用能源的方式，从而大幅减少各个经济部门的碳排放。""ETCH 处于通过我们的脱碳技术最有效、最具成本效益地捕捉这一潜力的前沿。"
"重要的是要记住，过去一两年全球二氧化碳排放量大幅下降是由廉价天然气取代煤炭推动的。我们看到可再生能源和天然气在 ETCH 工艺中的协同增长将延续这一趋势，消除能源生态系统中的碳燃烧。随着我们的技术得到广泛实施，同时利用现有基础设施——不要忘记堵住上游天然气泄漏的需要——我们预计排放量将在十年内大幅减少，而不是未来几十年。"
结语：氢有望成为一种具有成本效益且广泛的解决方案，推动可持续发展革命
Rasha（Rasha Hasaneen）认同 Jonah（Jonah Erlebacher）的观点和对未来的积极展望。她与Javier和Jonah都赞同氢在能源和工业领域的巨大潜力，尽管存在一些挑战，但仍认为氢作为一种清洁能源将会大行其道。
"氢作为可持续燃料的未来似乎充满希望，特别是为全球脱碳努力提供坚实的基础，"Rasha总结道，"氢的多功能性涵盖从绿色钢铁生产到运输和清洁电力的应用。作为最丰富的元素，氢为可持续能源发展提供了重要机会，特别是通过依赖可再生能源的电解等绿色方法生产时。"
"挑战依然存在，特别是在经济可行性和基础设施发展方面。然而，数字技术的进步正在通过改进项目设计、风险管理和运营效率来增强氢的可行性。数字孪生、高级分析和生命周期优化等数字工具正在降低成本、加快开发速度并实现可扩展的解决方案。"
"在政策激励和人们日益认识到其实现净零排放目标潜力的推动下，全球投资正在激增。随着技术的成熟和规模经济的实现，氢有望成为一种具有成本效益且广泛的解决方案，推动可持续发展革命。"