2019年11月15日，宝武清洁能源有限公司（以下简称“宝武清能”）揭牌成立。 宝武清能是依托中国宝武资源成本优势、空间布局优势，抓住战略机遇而设立的清洁能源创新发展平台。宝武清能将驱动钢铁能源结构优化，缓解能源约束，促进可再生能源消纳，支撑主业低碳冶炼，助推国家氢能发展与低碳社会构建。 值得一提的是，中国宝武钢拥有10大钢铁基地的100万吨/年氢能资源，以钢厂煤气副产氢资源为主，兼顾光伏、天然气等制氢，同时依托“沿江沿海、一带一路”已有先发布局的优势，打造国家氢能走廊的重要节点，连点成线，构建分布式供氢网络。 2020年7月29日，宝武清能旗下的示范加氢站正式投入运营，这是中国宝武的首个氢能项目。根据宝武清能公布的发展战略，通过自投自建与合作加盟两种形式，未来三年该公司计划建成5-10座加氢站，今后十年的目标则是50-100座。 毫无疑问，宝武清能已经在氢能领域取得实质性的进步。 - 01 - 何为“氢能”？ 氢是原子序数为1的化学元素，其通常的单质形态是氢气，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。氢能燃烧时只产生水，具有清洁高效、可储能、可运输、应用场景丰富等特点，被视为“人类的终极能源”。 氢能具有以下特点： （1）来源多样、清洁、环保、高效的二次能源。氢是二次能源，能通过多种方式制取，资源制约小，利用燃料电池，氢能通过电化学反应直接转化成电能和水，不排放污染物，相比汽柴油、天然气等化石燃料，其转化效率不受卡诺循环限制，发电效率超过50%，是零污染的高效能源。 （2）理想的能源互联媒介。氢能是实现电力、热力、液体燃料等各种能源品种之间转化的媒介，是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的唯一途径。 （3）可大规模应用的储能介质。氢能可以更经济地实现电能或热能的长周期、大规模存储，可成为解决弃风、弃光、弃水问题的重要途经，保障未来高比例可再生能源体系的安全稳定运行。 （4）丰富的应用场景。氢能应用模式丰富，能够帮助工业、建筑、交通等主要终端应用领域实现低碳化，包括作为燃料电池汽车应用于交通运输领域，作为储能介质支持大规模可再生能源的整合和发电，应用于分布式发电或热电联产为建筑提供电和热，为工业领域直接提供清洁的能源或原料等。 可以液态储存的绿色氢气 - 02 - 使用可再生能源从水中电解生产的绿色氢气正在全球范围内兴起。它的支持者说，这种燃料可能在长途运输，航空和重型制造业等难以电气化的经济部门的脱碳中发挥重要作用。 沙特阿拉伯正在红海沙漠上建造一座未来主义的城市，名为Neom。这座耗资5000亿美元、拥有飞行出租车和机器人家政服务的城市正在从头开始建造，并将成为100万人口的家园。 什么样的能源产品既可以为这座城市提供能源，又可以卖给全世界?不是石油。沙特人正在大力开发一种叫做“绿色氢”的无碳燃料，这是一种使用可再生电能把水中的氧分子和氢分子电解分离而获得的新型能源。 今年夏天，一家大型美国气体公司 Air Products & Chemicals宣布，作为Neom的一部分，过去四年，它一直在沙特阿拉伯建造一座绿色氢能工厂。该工厂由遍布在沙漠中的风电和太阳能发电项目提供的约4吉瓦电力驱动。它声称是世界上最大的绿色氢能项目，而且，更多的沙特工厂正在计划中。 绿色氢能？并不是只有沙特人相信这将是能源未来的下一件大事。尽管在美国，这种燃料几乎没有受到关注，但在全世界范围内，绿色氢能的开发正在如火如荼进行中，许多公司、投资者、政府、环保主义者相信，这是可以帮助终结化石燃料统治和减缓全球变暖轨迹的一种能源。 “这是非常有希望的，”自然资源保护委员会（Natural Resources Defense Council）的能源分析师雷切尔•法赫里（Rachel Fakhry）说。 像法赫里（Fakhry）这样的专家表示，尽管风能和太阳能可以为家庭和电动汽车提供电力，但绿色氢能可能是能源密集型行业（如水泥和钢铁业），以及部分难以实现电气化的交通运输行业的理想能源。法赫里在一次采访中说：“最后15％的经济领域很难清洁起来，例如航空，航运，制造业，长途货运。” 绿色氢能则能做到这一点。” - 03 - 德国已将其清洁能源激励资金的最大份额分配给绿色氢。 欧洲的能源产品价格高昂，并且严重依赖于俄罗斯的天然气，欧洲正在通过为电解工厂和其他制氢基础设施的建设提供资金，来拥抱绿色氢能。德国已将其清洁能源刺激资金的最大份额分配给绿色氢能。欧盟委员会在今年七月份的一份战略文件中写道：“对于一个想要完全脱碳的经济体来说，这是缺失的部分。” 氢作为一种潜在燃料已经被吹捧了几十年，但是怀疑论者认为，该技术从未在较大规模上实施过，而且还给出了合理的借口。他们认为，绿色氢能技术的广泛采用面临着严重的障碍，最明显的是，氢燃料需要可再生能源才能实现绿色，这就需要大规模扩大可再生发电，为将水分解为氢和氧的电解工厂提供动力。此外，如果没有合适的管道，绿色氢能也很难储存和运输。另外，目前在某些地方，例如美国，氢能比其他燃料（例如天然气）贵很多。 彭博社新能源财经（Bloomberg New Energy Finance）驻英国分析师、绿色氢能怀疑论者迈克尔•利布雷希（Michael Liebreich）说，虽然它有优点，但它也有同样令人印象深刻的缺点。 Liebreich在其最近为BloombergNEF撰写的两篇文章中写道：“氢的获取不是自然现象，因此需要外部能量来实施氢气分离。” “氢气存储需要压缩，压力高达700个大气压，制冷至﹣253℃……每单位体积氢气的能量仅为天然气的四分之一……氢会使金属脆化；氢可以从最小的泄露点处逃逸，是的，它确实具有爆炸性。” 尽管存在这些问题，Liebreich写道，绿色氢能仍然“对技术优化主义者的想象力保持着恶习般的控制力。” 绿氢是使用可再生能源生产的，使其不含二氧化碳 Wood McKenzie的能源分析师本·加拉格尔（Ben Gallagher）研究绿色氢能，他说这种燃料太新了，其未来仍不明朗。他说：“没人知道这里发生了什么。” “这只是猜测。现在很难将其视为新的“石油”。然而，它可能构成整个燃料组合的重要组成部分。” 氢是宇宙中含量最丰富的化学物质。两个氢原子与一个氧原子结合会生成水。然而，单独来说，氢气是一种无嗅无味的气体，而且高度易燃。从甲烷中提取氢——通常来自天然气，但也可能来自煤炭和生物质——是在二战期间由没有石油储量的德国率先发明的。但是从甲烷中制造氢气会排放二氧化碳，所以，它对气候不是友好的：用这种方法制造的氢被称为灰色氢能。 绿色是氢能领域的新生事物，因为它是用可再生能源制造的，所以不含二氧化碳。此外，使用可再生能源来生产燃料，可以帮助解决困扰风能和太阳能的不连续性问题，因此，它本质上是一种高效的储存方式。当对可再生能源的需求较低时，例如在春季和秋季，多余的电力可以用于电解生产氢气和氧气。然后氢气可以被储存或通过管道输送到目的地。 这些优势促使人们对全球性绿色氢能的兴趣日益浓厚。在欧洲、中东和亚洲，越来越多的国家和公司正在“拥抱”这种高质量的燃料。美国之所以目前处于落后的状态，是因为天然气等其他形式的能源要便宜得多，但一些新项目正在进行中，其中包括犹他州的一个绿色氢能发电厂，它将取代两个老旧的燃煤电厂，为南加州发电。 - 04 - 拥有世界上最便宜的风能和太阳能的中东，正努力成为绿色氢能的主要参与者 在日本福岛附近，当今世界上最大的绿色氢能工厂，福岛氢能研究工场（FH2R）刚刚开业。考虑到该工厂距离2011年福岛核灾难的地点很近，这是一个具有象征意义的位置。FH2R的绿色氢能设施每小时可产生多达1200标准立方米（Nm3）的氢气，它将为车辆和固定地点的燃料电池供电。 澳大利亚的一个能源财团刚刚宣布计划在皮尔巴拉建设一个名为“亚洲可再生能源中心”的项目，该项目将使用1743台大型风力涡轮机和30平方英里的太阳能电池板来运营一个26吉瓦的电解工厂，该工厂将产生绿色氢气，并将其输送到新加坡。 福岛氢能研究场（FH2R） 随着欧洲加强其脱碳力度，它也在氢能上押下了重注。欧盟刚刚起草了一项大规模推广绿色氢能的战略，尽管该战略尚未被正式采用。但是，在其5500亿美元的清洁能源计划中，欧盟包括了用于开发新型绿色氢气电解器以及这种燃料运输和存储技术的资金。欧盟委员会写道：“快速大规模使用清洁氢气燃料是欧盟实现其气候雄心的关键。” 拥有世界上最便宜的风能和太阳能的中东，正努力成为绿色氢能的主要参与者。落基山学院突破性技术计划负责人托马斯·科克·布兰克（Thomas Koch Blank）说：“沙特阿拉伯拥有不可思议的低成本可再生能源。” “太阳每天都非常稳定地发光，而大风每天晚上都非常稳定地刮。几乎一成不变。” 彭博社新能源财经估计，要生产足够的绿色氢能来满足世界四分之一的能源需求，所需的电量将比现在所有来源生产的电量还要多，在生产和储存方面的投资将高达11万亿美元。这就是为什么当前的重点放在15％经济领域，因为其能源需求不容易通过风能和太阳能来满足，例如重型制造业，长途卡车运输以及货船和飞机所需的燃料。 绿色氢能的能量密度是目前在用航空燃料的三倍，这使它成为一种有望用于飞机的零排放技术。但欧洲飞机制造商空中客车(Airbus)最近发表声明称，还需要克服一些重大问题，包括在飞机上安全储存氢气、机场缺乏氢气基础设施，以及氢气成本。 专家说，解决这些问题需要新技术。尽管如此，空客公司依然相信绿色氢能将在航空运输的脱碳中发挥重要作用。 空中客车公司负责零排放飞机业务的副总裁Glen Llewellyn说：“具有成本竞争力的绿色氢气和跨行业合作将是实现零排放飞行的必要条件。”他说，氢动力飞机可能会在2035年实现飞行。 在能源价格较低的美国，绿色氢气的价格大约是天然气的三倍，不过这个价格并没有把化石燃料对环境造成的破坏考虑在内。然而，绿色氢气的价格正在下降。10年后，绿色氢气在美国的成本预计将与天然气相当。 在美国，绿色氢能发展的一个主要推动力是加利福尼亚州正在积极推动的碳中和未来项目。例如，洛杉矶水电局正在资助犹他州的绿色氢燃料发电厂的建设。这个电厂计划在2025年进行发电。 一家名为SGH2的公司最近宣布，它将在加利福尼亚州南部建造一座大型工厂来生产绿色氢气。但是，它不使用电解技术，而是使用废弃物气化技术，将多种类型的废弃物加热到高温，从而将其还原为分子化合物。然后，这些分子与氢结合。SGH2声称它可以制造比电解技术更便宜的绿色氢气。 加州官员认为绿色氢能可替代柴油车辆的化石燃料。 该州于2009年通过了低碳燃料标准（Low Carbon Fuel Standard），以推广电动汽车和氢能汽车。2020年10月15日，一些来自重型汽车行业和能源行业官员成立了西部州氢能联盟(Western States Hydrogen Alliance)，以敦促迅速部署氢燃料电池技术和基础设施，以替代柴油卡车、公共汽车、铁路机车和飞机中的化石能源。 西部州氢能联盟执行董事Roxana Bekemohammadi表示：“氢燃料电池将为这些重型、难以电气化的行业的零排放出行提供动力，” “这一事实是无可争辩的。这个新联盟的存在是为了确保政府和企业能够有效地合作，以加速这场革命的到来。” 今年早些时候，美国能源部宣布了一项1亿美元的投资，以帮助开发廉价的大型电解槽，并为长途卡车开发新的燃料电池技术。 在澳大利亚，新南威尔士大学(University of New South Wales)与全球工程公司GHD合作，创建了一种名为LAVO的家用系统，该系统利用太阳能在家用系统中生产和存储绿色氢气。在需要的时候，氢气会被转换回电能。 落基山研究所的布兰克说，所有这些发展都是“真正的好消息”。由于气候变化问题似乎无法解决，因此绿色氢气具有解决许多使人们彻夜难眠的事物的巨大潜力。” - 05 - 近年来，国内氢能产业呈加速发展的态势，已有多个省市出台氢能相关的产业政策，广东、江苏、湖北等多地密集出台氢能及氢燃料电池汽车产业发展的政策措施，积极抢滩氢能产业制高点。像宝武集团这样有远大抱负的钢铁企业也纷纷加入这个新兴的领域。 但是，机遇往往与风险并存，首先，氢能领域涉及范围广、产业链长，但整个行业技术、商业化、行业标准、政策等都还处于问题重重的早期，在资本与舆论的过度追捧下，整个行业变得浮躁，技术、市场、基础设施和产业布局等四个层面的商业化之路任重道远，建议国内钢企在氢能领域做到规划先行，在上游制氢、中游储氢、下游应用等环节做到标准引领。 其次，氢能产业链包括制氢、储运、加氢、氢能应用等方面，其中，制氢是基础，储运和加氢是氢能应用的核心保障。在钢铁企业中，氢能利用除氢冶金应用外，还可发展氢燃料电池、氢动力汽车等产业，实现氢能与钢铁业融合发展、共享发展。 第三，低成本制氢、储运和使用等氢能领域关键核心技术尚未突破，钢企在氢能领域应充分考虑项目的技术稳定性的风险、投资回收期的经济风险、社会风险和安全风险，委托专业咨询机构做好氢能领域的风险评估与方案预警。 在某种意义上说，氢能就是能源的未来，谋划氢能就是谋划未来。祝愿宝武清能在氢能的道路上越走越远。