绿氢的本质和意义

好久未读书，下笔有些生！

今天我们就简单尝试着聊聊绿氢吧！

随着整个氢能产业链的逐步完善和整个路线的渐渐明朗清晰，越来越多的资本、企业、从业者、甚至普通大众都在关注氢气的来源了。我们就从氢气的来源和绿氢的本质层面去做一些简单的宏观梳理。

一、氢气的来源

我们再简单科普一下氢气来源，不外乎就是以下几种途径：

1. 化石能源制氢或者是化工副产，这个大概念下涵盖了几乎所有的通过以碳基能源为原料进行各种裂解来获得氢气，无论“灰蓝”，本质差异就是是否有对碳基能源中的碳是否捕捉和收集，最终转变成工业气体进行利用或者封存。

这个路径的氢气来源比重会逐步调整但大概率永远不会消失。一是我们富煤、缺油、少气的能源基本面决定的，再生能源可以逐步提高比重，但不可能完整替代；二是整个化工产业也是会永远存在，尽管未来可能有不同的形态出现。在这个过程中如果“氢气”能产生它的附加价值，那就没有不存在的道理。

顺便代入二氧化碳捕捉的问题，目前CO2捕捉和利用的方式有很多，但有一个路径需要大家特别关注。将CO2模拟在大气中的混合成分状态下和水发生催化电解，获得氢气、氧气、一氧化碳。同时产生三种工业气体，方程式如下：

CO2+H2O=H2+O2+CO

这种方式不需要高纯度的CO2,可以模拟在各种化工或者电力场景下的CO2收集直接加工成可再利用的工业气体。

2. 采用以水为原材料采用可在生源的电解或者光解或者热解等方式，脱离碳基能源为原料的方式。这个路径上产生的氢气一般统称为“绿氢”。这部分也是我们今天讨论的重点。

3. 其他方式：如生物质、废弃物制氢等方式，我们还是暂且忽略催化手段，本质上要根据产生氢气的直接物质是碳基还是水基以及用来水解的能量来源是否清洁来区分定义就好。

二、绿氢的本质和意义

从全球范围的政策以及各种研报以及前沿研究等等来看，绿氢逃离不开是以再生能源或清洁能源为能量来源进行水解获得氢气以及副产氧气，至于水解的能量和催化方式可以是多元化的组合。

绿氢的基本面是基于再生能源的利用，忽略再生能源装备制造以及水解制氢设备生产的碳足迹，基于取之不尽用之不竭的再生能源转化成氢气这个过程是脱碳的，所以称之为绿氢。当然核能作为一种特殊的能源，用其来水解制氢，这种途径的来源定义成绿氢也可勉强说的过去。

随着人类社会能源形式从柴薪到煤炭到油气，再到低碳可再生能源的演变，能源作为人类生存和发展的基石，向来都是全球各个区域体关注和争夺的主要物质，未来对相对无形的再生能源转化成的相对有形的能源体掌控也是不会例外。再生能源和其他能源一样也存在地域分配不均的问题，所以针对如何转变再生能源成有形的物质，如何解决大距离，跨地域的转移运输也成了主要国家关注的重点，下面我们再浅谈该部分内容。

1.绿氢的价值。

1.1 以当下来看，基于白嫖的电价或者接近于零成本的电价（2毛以内）才可能和现有的灰蓝氢一较高下。如果仅以浅显和粗暴的对比绿氢似乎没有未来，但是赋予其另外一种意义，即不需要额外的碳排，也意味着当真正全球交易市场追踪所有交易物品的碳足迹时，再额外的征收高额碳税，这个时候绿氢的价值就不是其他所能比拟的。

1.2 尽管当下碳排的追溯和结算体制还在摸索和正在建立的过程中；也尽管这件事在全球范围内会不会有很多的约束力也是未知数，但低碳或者脱碳已经是全球主要国家体的基本共识这个基本面是已经具备了。

1.3 在通过累积大容量装机堆出来的再生能源无法在高峰出力阶段完整消纳的问题也需要一个出口，要想再生能源装机量能被最大可能的利用背景下，跨季的储能尤为重要，至少当下除了“绿氢”还没看到更好的的载体，尽管再生能源——氢气（或者氢的载体）——电这个环节还有很多问题没有克服，但大体上的方向和趋势是清晰的。氢气在跨季节储能的示范和应用在欧洲已经有部分家庭或者社区的应用案例，采用蓄电池进行短储，采用氢气进行跨季储被证明是有效可行的方式，当然在这个阶段我们先稍微忽略一下成本问题。

2.绿氢的应用场景。

氢气的应用场景

基于上面的分析和说明，绿氢的应用一是作为再生能源的载体；二是部分替代原有的灰蓝氢气作为一种珍贵工业原料，比如在化工加氢合成、半导体、特殊燃料、浮法玻璃、新材料、冶炼钢铁等行业；当然也不能不提一部分人谈之就兴奋的“氢健康”产业。

总之，绿氢不仅可以部分替代原有的一些使用场景，更重要的是担当再生能源转换和存储的角色之大任。

3.如何实现再生能源资源的再分配？

全球的再生能源分布状况

3.1 当下比较热的名词“液态阳光”和“氨能”相信大家能明白是什么东西了。液态阳光的基本逻辑是采用再生能源额绿氢和CO2合成绿色甲醇，然后可以把甲醇作为燃料、工业原料、或者重整成氢气实现氢气额远距离输送和便于存储之目的。“氨能”也称之为氢能2.0（这么多新名字，我自己都听晕了哈），也是基于绿氢的再加工，和“液态阳光”有异曲同工之妙（先这样描述哈，妙不妙再论）。

3.2 以上两种方式表面上看起来是在解决氢气的储运问题。也看起来比现有的高压气态、超高压气态、液氢、固体储氢（含配位储氢）、有机物储氢等等有更高的储氢密度，但当下的转换效率以及经济账仁者见仁智者见智，当然现状都是基于一个规模下的成本预测都会有些偏颇。我们都可以去尝试着发展看看，市场会最终选择。

3.3 放在全球层面来看实现绿氢跨区域的运输其更大意义在于实现了再生能源的再分配。这一点的属性是非常重要的，意义不言自明。如果再生能源是未来的能源主体之一，各区域体对其的控制和争夺激烈程度和对我们已见的任何一种形式的能源争夺方式并无二般。

总之，当氢气不再是氢气，而是一种再生能源的载体，甚至是未来的主要能源形式之一，那其本身的属性也发生了质的变化，衡量其的价值或者是定价规则也不仅是当下的的基础电价和电解槽设备的摊销了，更多是可能是一种国际规则的体现。当然理论上的经济性走得通也是其可能成为未来能源主要形式的一个基本面。