欧洲押宝绿氢
在完成碳中和的路途上，全世界都认识到了氢能开展的潜力，欧洲也不破例。8月17日，英国商业、动力与工业战略部（BEIS）发布《英国国家氢能战略》，提出到2030年，英国将成为全球氢能范畴的领导者，具有5GW的氢出产能力，可替代天然气，为300万户英国家庭供给电力。该战略估量，到2050年，英国约20%—35%的动力消费来自于氢，这一份额大大高于全球均匀水平（10%）。
在欧洲，看好氢能开展的不止是英国。早在上一年6月，德国就对外发布了《德国国家氢能战略》，意欲凭借氢能提前完成动力转型方针。特别值得一提的是，该战略明晰了绿氢是未来开展要点。德国的方针是2030年前将电解水绿氢产能进步至5GW，2040年到达10GW。而运用碳捕获和贮存(CCS)的天然气制氢（蓝氢）在德国极具争议，只能“在过渡性基础上”运用。
就在德国推出国家氢能战略的一个月后，欧盟委员会在7月8日推出了欧盟层面的氢能战略。欧盟战略相同把绿氢作为未来开展的要点，并设定方针要在2030年前让欧盟境内的电解水绿氢产能到达40GW。除了化学工业，氢气也将用于钢铁工业和交通运输。运用绿色氢作为长时刻储能也将是至关重要的。
能够看出，欧盟内部对绿氢的开展寄予厚望。德国联邦经济事务部长彼得·阿尔特迈尔（PeterAltmaier）对外声称：“咱们有必要为德国树立，在氢技能范畴世界第一的路途。”欧洲各国现已纷繁开端着手布局氢能工业，力求成为相关氢能技能的全球领导者，而且将氢动力的开展归入其经济复苏方案的一部分。
“明日的石油”
作为欧洲第一大经济体，德国政府开展氢能工业的途径很明晰——运用绿氢，支撑商场的快速增长，并树立相应的价值链。“绿氢是明日的石油。灵敏的动力载体关于动力转型必不行少，并为咱们拓荒了新的商场。”德国教育及研讨部对外标明，“咱们有必要捉住共同的时机，运用咱们的专业知识成为全球动力转型的供货商。”
开展氢能现已成为欧洲经济复苏方案的一部分。德国决定将出资90亿欧元开展氢能，其间70亿将用来强大整个氢价值链，20亿欧元专用于氢的“世界合作”。
彼得·阿尔特迈尔标明，到2030年，德国完成5GW的绿色氢出产能力将是“实际的”。可是，这明显不足以满意估量的需求。这便是为什么需求一个运作杰出的制氢网络来完成该国的雄心勃勃。
经过进步功率和直接用清洁电力替代化石燃料，能够防止当时温室气体排放的很大一部分。可是在许多活动中这种办法不起作用。例如，现在还没有能够为大型飞机和船只供给动力的电池技能。这一战略在许多工业部门也将失利——例如，化工或炼钢，由于当时的进程不行防止发生二氧化碳排放，所以需求全新的出产办法及流程。在这里，电解槽中制作的绿色氢已成为完成碳中和所需深度减排的首要候选者。
德国重工业现已在其长时刻脱碳方案中大力押注绿氢。许多动力密集型德国公司，如化工集团巴斯夫(BASF)或钢铁制作商蒂森克虏伯(ThyssenKruppAG)，现已拟定了大幅减排的具体方案，但缺少可行的商业模式来施行这些方案——不只由于绿氢依然太贵，还需求很多出资使其能够大规划运用。
可是，这些职业的许多公司现已启动了试点项目来测验绿氢技能。例如，钢铁制作商萨尔茨吉特(Salzgitter)提议运用氢来制作碳中和钢，但它标明无法完成其方案，由于它们将花费数十亿欧元——在不改善终究产品的情况下，钢会变得愈加贵重。职业专家标明，政府有必要找到一种办法使该技能具有商业可行性——例如经过出资补助以及廉价且丰厚的可再生动力电力。
化工制作商也是如此。该职业在一项研讨中标明，到2050年，假如额定出资约450亿欧元，它可能会在很大程度上完成温室气体中和。但从2030年代中期开端，每年将需求超越600太瓦时(TWh)的电力——超越德国现在的悉数电力出产——首要用于出产氢和其他可再生燃料。钢铁职业还宣告将需求很多可再生电力来完成脱碳。这些数字标明，德国将不得不进口其未来绿氢需求的大部分，无法用可再生动力出产满足数量的燃料。
跟着新冠疫情对全球经济形成影响，国家的支撑变得愈加急迫。究竟，跟着各大公司赢利的下降，它们对贵重、低排放项目的爱好也会削弱。但这场危机也供给了时机，以“绿色影响”方案的方式，低排放氢能项目将被归入政府使经济重回正轨的出资一部分。
本钱压力
为了寻求全球绿色氢能的领导地位，德国启动了三个旗舰绿氢演示项目。在征求意见后，该国研讨部标明将供给总计约7亿欧元的资金支撑这些项目。“H2Giga”致力于使电解槽的批量出产具有竞赛力并最大极限地削减出产过错；“H2Mare”将研讨运用海上离网风力涡轮机出产氢气和下流产品，如甲烷、氨和燃料，以最大极限地下降本钱；“TransHyDE”致力于研讨短距离、中距离和长距离的氢传输。
绿氢由电解槽发生，电解槽运用可再生电力和水来出产氢和氧。有两个首要本钱要素，电解槽装置的本钱本钱(capex)和运转、保护本钱(opex)。而其间最大的运营本钱（大约95%）是电力本钱。电解槽制作商估量本钱开销/运营开销份额约为20/80（一年内满负荷的运用率为40%）。这意味着80%的本钱归因于运营开销和电力，20%归因于本钱开销。
现在，大部分氢气都由天然气出产，本钱为1.4欧元/公斤，假如添加二氧化碳本钱约为每吨50欧元，则为1.80欧元/公斤。添加碳捕获和贮存环节，以防止75%的CO2排放，将添加化石动力制氢本钱，约为2.2欧元/公斤。相比之下，可再生动力制氢的本钱在3.4—6.6欧元/公斤之间。因而，化石动力制氢和绿氢之间的均匀本钱距离约为3欧元/公斤。
虽然对未来全球可再生氢出产能力的估量在33GW到90GW之间，但项目开发商估量在没有方针支撑的情况下，绿氢没有经济性。可再生动力制氢的本钱首要取决于：(1)可再生电力的本钱；(2)电解槽的年运转小时数，或所谓的容量系数；(3)电解槽系统本钱。
可再生电力是最大的本钱组成部分，现已有望变得更廉价。从2010年到2019年，公用事业规划太阳能光伏发电、海优势电和陆优势电的本钱（LCOE）别离下降了82%、47%和39%。这些趋势估量将继续下去。
而电解槽需求相当大的出本钱钱。将这些本钱分摊到尽可能多的年度运转小时数上，能够下降总系统氢本钱。以620欧元/千瓦的电解槽系统本钱计算，每年需求超越5400小时的运转时刻才能使出产本钱低2欧元/公斤，假如二氧化碳的价格为50欧元/吨，那么在运用化石动力制氢的情况下，不管有没有碳捕获，都能够到达收支平衡。考虑到规划经济，电解槽的本钱将下降。现在全球电解槽的产值约为每年135MW，其间最大的制作商年产值约为10-20MW。添加出产规划通常会下降单位出产的本钱。每年1GW产能，也就说产值添加50到100倍，将开释可观的规划经济。
相同，将电解厂的规划从1MW添加到100MW或更高将大大下降本钱。添加可再生氢将需求额定的方针支撑。虽然可再生电力现已走上下降本钱的轨迹，但电解槽系统本钱也需求下降。更廉价的电解槽将经过规划经济完成，但是，可猜测和安稳的氢气需求是电解槽制作商扩大出产和改善技能的先决条件。
由此可见，绿氢依然比具有碳捕获和贮存(CCS)的蓝氢贵2-3倍。最大的本钱驱动要素是用于将水分解为氢气和氧气的电力。但是，关于具有竞赛力的绿氢出产来说，低电力本钱自身是不行的。假如绿色氢要与根据化石燃料的低碳替代品竞赛，还需求下降电解设备的出本钱钱。
正如欧盟委员会发布的2020年氢战略所言，今日，即便是创记录的碳价布景下，可再生氢出产在经济上没有竞赛力。简而言之：商场上对彻底脱碳氢没有过多的需求，估量这种需求也不会在这十年内完成。
即便二氧化碳价格为100—200欧元/吨，欧盟排放买卖系统也不会充沛鼓励可再生氢的出产，因而需求额定的方针支撑。彼得·阿尔特迈尔供认，不行能在德国用可再生动力出产满足的氢气，有必要从风能和太阳能密集型国家树立进口工业，以完成二氧化碳排放方针。
虽然环绕绿色氢气大肆宣传，但上一年世界可再生动力组织(Irena)的一份陈述称，由于出产本钱的原因，这种燃料“不该被视为灵丹妙药”。由于德国政府彻底致力于一种变体，即绿色氢，给自己带来了沉重的担负，德国一位动力专家正告道。蓝色氢能够为越来越多地用于绿色氢的氢基础设备铺平路途。“不运用这个时机是有危险的”。
