这个德国电厂标志着欧洲绿色氢能源的未来 - 彭博社

德国莱比锡的莱比锡南燃气发电厂位于前褐煤发电厂的场地上，拍摄于4月11日。

摄影师：Krisztian Bocsi/Bloomberg 这是彭博绿色系列报道中的第一个故事，探讨氢气热潮。

莱比锡的绿树成荫的街道可能看起来与德国能源未来的发展方向格格不入。但政府押注数十亿欧元在其成功上。

如今，藏在涂满涂鸦的围墙后面的明黄色发电厂燃烧着产生电力的温室气体。但如果一切顺利，它将有一天转向 零排放的氢气。这是欧洲各国政策制定者构想的梦想能源系统的第一个微小部分，他们寄希望于这种绿色燃料来实现世界上一些 最具挑战性的气候目标。这一梦想依赖于将新建的污染基础设施转换为燃烧氢气，这种燃料的成本将是天然气的许多倍，而且没有人找到如何安全、廉价地大规模运输氢气的方法。

专家们一致认为，在钢铁制造、航空和航运等领域，氢气将在推动世界实现净零排放中发挥一定作用。然而，欧洲早期专注于利用氢气发电的几个项目表明，这并不像倡导者所说的那样容易实现换代。

访客们在莱比锡的联合供热电厂看着一幅插图，插图展示了一台氢气适用的西门子能源燃气轮机，拍摄于4月11日。摄影师：Krisztian Bocsi/Bloomberg莱比锡电厂于10月落成。尽管受到大流行病引发的供应链障碍，工人们仍在4月份给栏杆涂上闪亮的蓝漆。一块钢板和塑料构成的外壳内装有两台西门子能源燃气轮机，据说只需进行少量调整就能燃烧100%的氢气。

负责该项目的当地公用事业公司Leipziger Stadtwerke计划在2026年进行首次氢气商业测试，该公司的发电部门负责人克里斯托夫·詹森表示，这可能是一个“改变游戏规则”的举措，对于一个仍然主要依赖开采褐煤（一种特别脏的煤炭）的城镇来说。

德国计划建设超过20座比莱比锡电厂规模更大的发电厂，宣传其为欧洲第一座“氢气适用”设施。它们将由最先进的液化天然气终端供应，这些终端配备了处理氨等特殊清洁燃料的设施，并且有一套大约6000英里（9600公里）长的专用管道网络。

这是一个诱人的解决方案。按照这种模式，那些急于实现净零排放目标但又担心能源安全的政府和公司仍然可以建设价值数十亿美元的燃气基础设施，只要它们是“氢气适用”的。全球排放最多的10个国家中有9个已经发布了氢气战略和增长燃料使用的激励措施，全球对氢气的投资已经超过3600亿美元，根据彭博新能源财经数据。

氢扩张战略的实施情况或即将到来

世界十大碳排放国中，有九个已经发布了计划

来源：BloombergNEF

注：数据显示各个经济体的战略状态。

包括德国、荷兰、西班牙、意大利和英国在内的依赖天然气的经济体是欧洲最大的氢能倡导者之一，一些国家计划利用氢来发电。但是，目前还没有关于何为氢准备就绪的官方定义，这为绿色洗白敞开了大门。对于发电厂来说，燃烧氢甚至还没有进行过大规模测试。

“迄今为止，在建设氢准备就绪的燃气发电厂方面还没有任何可衡量的进展，”德意志银行研究经济学家埃里克·海曼说。

莱比锡苏德联合供热电厂的天然气储存。摄影师：Krisztian Bocsi/Bloomberg然后是氢气输送的问题。莱比锡电厂尚未连接到电网（也尚未建立自己的电解装置），这意味着这种极易燃烧的燃料在政府宏伟计划的第二部分实现之前将不得不通过卡车运输。政府正在布伦斯比特尔（位于北海沿岸的一个小镇）建设一个价值10亿欧元的液化天然气终端，最初将进口液化天然气，但设计也能处理未来的清洁燃料。

氢气只能在-253摄氏度（-423华氏度）下液化，远远超出了今天液化天然气船的能力。因此，德国计划以液氨的形式进口氢气，液氨是氢气和氮气的组合，更容易转化为液体。但是液氨具有毒性，处理需要更好的通风系统。根据能源智库Fraunhofer ISI，终端中的许多组件，包括控制阀、火灾和气体传感器以及在线设备 — 大部分尚未经过液氨测试 — 都需要升级。

氢基础设施在规模上仍未经证实

超过80%的项目仍处于概念或可行性阶段

来源：国际能源署

注：数据来自2023年10月。包括管道、氢混合、地下储存和港口基础设施。

德国没有氨管道网络，通过卡车大规模运输存在限制，因为这是危险的。这意味着氨将不得不转化回氢，然而目前没有经济可行的技术可用来做到这一点。终端运营商表示，如果明年没有出现任何技术，他们将讨论替代策略。

“德国政府在这里进行了一场冒险的赌注，”德国能源独立委员会发言人乔纳森·巴斯说。“氢应该被限制在无悔应用中，”他说。“希望所有问题都能通过氢解决会阻止我们从现在开始可以做的事情。”

只要有足够支持，就可以从头开始建立产业。20年前，可再生能源产业还处于萌芽阶段，备受怀疑。现在它正在蓬勃发展。

不同之处在于风能和太阳能产生清洁电力 —— 这是世界已经在使用的商品。另一方面，绿色氢将需要建设更多太阳能和风力发电厂，而在许多情况下，直接使用这种清洁能源可能更简单。当氢被制造、储存和燃烧以再次发电时，能量几乎减少了70%，成本则增加了三倍。

绿色氢可能只有在能源转型的最后阶段才会有用，一旦主要电力需求得到可再生能源的充分满足，比利时最高央行行长皮埃尔·文斯表示。他说：“在那之前，我们不会有大量且廉价的绿色氢，因为当然我们需要生产更多的电力来实现电气化。”

到2030年，绿色氢供应将达到1640万吨

只有一小部分供应与已投入运营或已做出最终投资决定的项目有关

来源：彭博新能源财经

注：“先进规划”指的是具有设备订单、处于前端工程设计（FEED）阶段或预-FEED阶段，并获得重大政府资助的项目。“政策驱动”包括根据已宣布政策可能投产的额外产能。

这也许是为什么大多数绿色氢项目只存在于纸面上或Equinor ASA、壳牌公司和中石化等主要天然气公司的网站上。政治抱负的规模与公司为建设项目提供的资金之间出现了鸿沟；根据国际能源署的数据，2023年全球提议的项目中只有4%达成了财务封闭。其他项目已经搁浅。

英国一个以长长的沙滩和柠檬冰淇淋著名的小海滨村庄雷德卡，去年被选定为一个氢气家庭供暖和烹饪试点的地点。

反对2023年11月在Redcar提议的氢试验的抗议者。摄影师：Richard Eyers北方煤气网络有限公司将其宣传为降低能源账单和碳足迹的简单方法。结果证明，该项目将是强制性的，要求每个人放弃燃气并转换为氢气网。这种转换还将导致重大的、具有破坏性的改建，包括一套独立的管道和新的家用炉灶。

多位居民告诉Bloomberg Green，在试验结束后，没有关于氢气将会有多少供应或成本是多少的信息。在一波当地抗议之后，政府因缺乏绿色氢气而取消了该项目。

“我们是开放、透明和诚实的，”北方煤气网络的氢气项目负责人蒂姆·哈伍德说。“我们要做的一切都是为了客户的最大利益。”

但并非所有人都这样看。红卡尔的史蒂夫·鲁德说，北方煤气正在“兜售谎言”，他要求他在红卡尔拥有的房屋的租户搬离，因为他不想让他们成为小白鼠的责任。

鲁德说：“氢气已经被人们了解多年，但并未被使用。它耗能且成本更高。”

氢气供电的家庭需要进行重大基础设施改造

插图：Chris Philpot

一项对54项研究的回顾得出结论，氢气在减少建筑物碳排放方面的作用最多只能起到一种辅助作用，因为它比热泵、区域供热和更好的隔热材料效率低、成本更高。但这并没有阻止其他公司试图让它起作用：荷兰正在进行家庭供暖试验，苏格兰也有计划中的试验。

欧洲监管援助项目的欧洲主任扬·罗森诺编写了这篇评论，他担心用氢气替代建筑物中的天然气将成为一种昂贵的分散注意力的做法。他说：“用氢供暖的讨论可能会导致推迟引入替代更便宜和更清洁的供暖技术。”

氢气的倡导者们坦言，世界可能永远无法以足够低的价格生产绿色燃料来替代天然气。但他们仍然主张建设“氢气准备就绪”的天然气基础设施，希望市场能够跟上。

这是一个很大的赌注。如果他们错了，世界将面临锁定数十年的化石燃料污染，并超过减排目标。这样做将导致灾难性的气候影响。

例如，德国计划拨出高达200亿欧元，以使公用事业公司转向氢气在经济上可行，因为在太阳和风不可用的时候，该国将迫切需要备用电力。如果这些补贴没有到位，“存在着发电厂将继续使用天然气运行的风险，”德国智库奥罗拉能源研究的德国研究主管克劳迪娅·冈瑟说。

尽管已经放弃了三个氢气项目，德国公用事业公司Uniper SE正准备建设一批新的“氢气准备就绪”的天然气发电厂。首席执行官迈克尔·刘易斯表示这是一个鸡和蛋的问题。“当然，今天很昂贵，因为尚未建立氢气基础设施，也没有规模经济，”他在公司的年度股东大会上表示。然而，他在本月的公司年度股东大会上表示，“在六年多一点的时间里，我们的投资组合将从灰色变为绿色。”

Uniper在德国法尔肯哈根的试点电力气体工厂。摄影师：Krisztian Bocsi/Bloomberg德国经济和气候行动部长、绿党成员罗伯特·哈贝克表示，他的国家已经削减了氢计划，并清醒地看到了挑战。

“德国需要大量氢来帮助其以化石燃料为主的工业走向气候中立，”他说。“我们不得不调整最初在大规模发电厂使用氢的计划，因为我们必须节约成本。”

根据去年12月发布的一份S&P Global报告，对氢来说是“成败之年”。该行业面临成本上涨，所需的资本支出估计增加了40%至50%。为取得进展，公司将需要做出10至15个重大最终投资决策。至少在欧洲，这种情况发生的可能性可能很小。

“数学仍然不成立，”欧洲投资银行欧盟贷款和咨询业务主管让-克里斯托夫·拉鲁表示。“目前，我们看不到基于绿色氢独立生产和分配的能源商品模型。”