在原子层面，氢是一种看似简单的分子:两个质子共享两个电子。当使用这种分子作为低碳能源解决方案时，事情就变得复杂多了。
氢是最近世界气候行动中的一个大话题。绿色氢尤其如此，它是用可再生能源生产的。在地球日，绿色氢在白宫的声明雄心勃勃的新气候目标。另外，投资者如突破能源企业和产生资本都是关于氢的创新和部署。
为什么要大肆宣传?绿色氢提供了诱人的三要素:清洁、灵活和丰富。利用可再生电力生产的氢分子可以被广泛应用，包括重型卡车和钢铁制造等行业，这些行业对气候友好的选择很少。
“绿色氢被称为‘脱碳的瑞士军刀’，因为它可以帮助一些最棘手的领域脱碳，”斯坦福法学院(Stanford Law School)讲师艾丽西亚·西格(Alicia Seiger)说最近Yale-Stanford面板在这个问题上。
绿色氢的多功能性也是绿色biz集团的一个热门话题边缘使充电上个月的事件。很多讨论都发生在一个名为“绿色氢如何适应带电的一切?”的分组会议上。
他说:“没有一个难以削减的领域不能说，‘氢燃料怎么样?’”托马斯·科赫·布兰克说，他是RMI的高级负责人，也是VERGE电气化会议的小组成员。
绿色氢被称为“脱碳的瑞士军刀”，因为它可以帮助一些最棘手的部门脱碳。
最大的挑战是从理论上的可能性转移到实际的现实，而到目前为止还没有什么进展。
能源影响合作伙伴公司(Energy Impact Partners)的合伙人谢勒·康(Shayle Kann)在VERGE电气化(VERGE Electrify)的一次“向专家提问”会议上说:“不难想象，未来30年内，我们会在很多领域使用一吨氢，但在我看来，从这里到那里是极其复杂的。”
实现绿色氢潜力的一个关键因素是合作。从零开始建立新的价值链，需要决策者、企业家、企业合作伙伴和投资者之间进行深思熟虑的协调——这是一个典型的例子村庄是必须的培育大规模部署的突破。
低成本的可再生能源已经达到了一个临界点
绿色氢的兴起背后的一个推动力是可再生能源成本的急剧下降，而可再生能源是生产过程中的关键投入。
如今，美国大部分的氢气(在95%左右)由蒸汽甲烷改造而成，由化石燃料(主要是天然气)提供动力。这就是所谓的灰色氢。如果排放的气体碰巧被捕获和储存(目前并不常见)，就被认为是蓝色氢。
另一方面，绿色氢是通过电解分解水分子产生的。这一过程需要大量的电力，但可以完全通过可再生能源来完成。绿色能源便宜了，绿色氢也便宜了。
电解设备初创公司Origen Hydrogen的创始人兼首席执行官泰勒·赫夫(Taylor Huff)说:“这是必须的。”“你需要低成本的可再生能源，无论是通过(电力购买协议)……还是随着基础设施的发展，能够在风能和太阳能发电厂安装电解槽。”
目前绿色氢的产量很小，但它有巨大的增长潜力。一份来自咨询公司Strategy&估计到2050年，这种绿色氢可以取代高达37%的石油产量(以流感爆发前的水平计算)，这是一个价值3000亿美元的市场。
Huff比大多数人更了解从化石燃料转向绿色分子的必要性，因为他职业生涯的前10年都是在油气行业度过的。
他说:“这些经历让我意识到，现在是使用绿色氢的时候了，行动正在真正发生。”“这是真正的起飞。”
绿色氢比化石氢贵两到三倍，但成本正在迅速下降，支持者也在下降乐观关于在这十年内达到成本均等。
“我们知道我们可以以低得多的成本大规模生产它，”倡导组织绿色氢联盟的创始人兼主席Janice Lin说，她也是VERGE电气化的小组成员。“我们在风能、太阳能、电池和很多很多其他工业大宗商品上都看到了这种情况。”
各国政府正在加速雄心壮志
绿色氢的另一个关键驱动力是政府的行动，在美国，加州长期以来一直是这方面的领导者。早在1999年，该州就召开了加州燃料电池合作伙伴该组织聚集了汽车制造商、石油巨头和其他利益相关者，以扩大氢动力汽车的市场。
2007年，国家又向前迈进了一步，颁布了严格的低碳燃料标准，鼓励使用更清洁的燃料，如氢燃料。
到2020年，州长加文·纽森(Gavin Newsom)正式向该州发起挑战发布行政命令到2035年禁止销售新的汽油动力汽车。
加州空气资源委员会(CARB)是监管这一大胆而快速转变的主要机构之一，它的职责是保护全州的空气质量。
“我们尽可能不可知论是关于技术和燃料，”碳水化合物的零排放基础设施专家Analisa Bevan说，在Yale-Stanford Panel期间，零排放基础设施专家。“所以我们试图促进电池电动和氢燃料电池电动车，以便在加利福尼亚州的100％过渡到100％的零排放车辆。”
投资者欣赏加州监管机构制定的长期标准和指令，因为它们发出了一个市场信号，表明低碳氢和其他选择将有机会获得立足点。
“问题不在于这些激励措施的规模;重点关注可持续发展的投资公司consistent Ventures的执行合伙人约书亚•波萨曼蒂耶(Joshua Posamentier)在耶鲁-斯坦福小组讨论期间表示。必威体育2018
虽然雄心勃勃的州政策是好的，但全面的联邦政策会更好。这将有助于给新技术一个公平的机会，相比于根深蒂固的(并且大量补贴的)现有技术，如化石燃料。
“绿色氢公司并没有要求施舍。我们只是想要一个公平的竞争环境，”氢燃料电池制造商PlugPower的首席技术官Sanjay Shrestha在耶鲁-斯坦福小组讨论中说。
美国其他地方还没有赶上加州的雄心壮志，但世界其他地方正在迎头赶上。在过去的一年中，许多国家都做到了发布了他们的计划绿色氢生产，可能旨在吸引最新的投资和创新。在国际行为体中，欧盟表现突出目标在成员国内建设4000万千瓦的绿色氢产能，并在乌克兰和北非再建设4000万千瓦。
“我认为我们可以向国外的朋友学习，”奥利金氢气公司的赫夫说。
这一切都取决于基础设施
政策之所以有用，是因为它为创新(有时是字面上的创新)奠定了基础。物理基础设施对于新技术在成本曲线上的下移是至关重要的，但对于任何单个参与者来说，单独建立这种基础设施的成本都可能高得令人望而却步。政府可以通过自己投资基础设施或促进公私合作来启动这项工作。
“国家、地区、州和省的领导是至关重要的，因为当你拥有一种像氢一样灵活的资源——无论是如何制造和如何使用——就有了共享基础设施的机会，”绿色氢联盟的林说。“自上而下的协调领导真的很重要。”
早期共同建设基础设施可以帮助解决气候技术面临的一个典型问题。客户和投资者都在犹豫是否要购买一个新的系统，但总得有人先迈出第一步。
“氢就像鸡生蛋，蛋生鸡，”一致性投资公司的波萨曼蒂耶说。“降低成本曲线将产生更大的市场，但我们不会投资这些技术，除非出现一个明显而明确的市场。”
就公路运输而言，个人司机和车队经理都需要betway必威娱乐确信下一代汽车将可靠地满足他们的需求。为了缓解他们的担忧，加州已经围绕坚实的基础设施发展支柱建立了零排放汽车战略。
CARB的Bevan说:“最基本的是首先要有加油站，因为没有人会在不知道去哪里加油的情况下购买一辆车，比如电动汽车和氢燃料汽车。”“我们已经认识到，为了促进使用氢燃料的汽车的销售，我们必须在更大范围内推广氢燃料网络。”
一些当前推动基础设施建设的领导人们渴望保持领先地位，而不是保持现状。例如，Pilot Company正在探索如何将下一代燃料类型纳入其遍布北美的旅游中心网络。在最近举行的耶鲁-斯坦福小组讨论会上，Pilot的业务发展高级总监丹•金(Dan Kim)在描述公司的做法时，引用了冰球传奇人物韦恩•格雷茨基(Wayne Gretzky)的话。
他说:“像我们这样从事基础设施建设的人，我们不仅需要知道冰球在哪里，还要知道冰球要去哪里。”
最基本的是首先要有加油站，因为没有人会买一辆不知道去哪里加油的车——这适用于电池电力和氢燃料。
一些绿色氢可以在现场使用，但大部分需要转移到其他地方使用，无论是用于汽车燃料、制造还是其他任何用途。众所周知，氢很难运输，因为它是可燃的，而且需要很大的空间，除非它是高度加压的。
要将绿色氢从A地运到B地，有几个潜在的选择，比如通过专用管道输送，液化，然后用铁路运输，或者暂时转换成氨之类的运输工具，这样更容易运输。绿色氢的倡导者正在推动上述的一切。
“我们必须考虑所有的解决方案，”林说。“这不是非此即彼。我们需要这一切，我们需要尽可能快地行动。”
将绿色氢输送到广泛用途的挑战将需要建设新的基础设施以及重新利用现有的基础设施，如天然气管道。
跨国企业西门子能源咨询集团首席顾问霍尔特·布拉德肖在VERGE电气化项目中表示:“在美国最难建设的是管道和架空电力线路，这已经不是什么秘密了。”“在某种程度上，我们可以创造性地利用现有的基础设施，这将有助于加快这一进程。”
当涉及到移动大量的世界上最具爆炸性的物质之一时，一个常见和关键的问题是安全。过去的灾难仍然是最重要的，即使它们发生在好几代以前。
“我总是被问到:‘兴登堡号怎么样?能源智库电力研究所(Electric Power Research Institute)副总裁涅娃·埃斯皮诺萨(Neva Espinoza)说。“这个问题每周至少会出现一次。”
西格主持了耶鲁-斯坦福小组讨论，他脑海中有一个更现代的参照，开玩笑地将其与令人难忘的比较加油站爆炸来自电影《超级名模》。
无论人们可能会预见到什么样的灾难，很明显，在扩大氢基础设施时，有一些重要的风险需要考虑。乐观的一面是，应对这些风险的策略已经到位，因为每年有数百万吨的灰氢已经安全运输。希望处理绿色氢的公司已经准备好采取适当的预防措施。
“所有的燃料和能源都有一些固有的风险，”Kim说。“我认为重要的是不要忽视他们，或者说‘这是安全的’或‘这是危险的’。’我认为，以透明的方式清楚地阐明风险和安全考虑是很重要的。”
在某种意义上，如此多的公司都在认真考虑绿色氢基础设施的细节，这本身就证明了这项技术是可能的。作为一名可必威体育2018持续发展分析师，科赫·布兰克(来自RMI)注意到，围绕绿色氢的讨论发生了翻天覆地的变化，围绕深度脱碳的一系列以前遥不可及的解决方案也发生了变化。
他说:“对我们经济的某些部门来说，实现脱碳业务的实际机会已经从不可能变成了‘我们可以做到’，这是一个相当重大的转变。”
