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为应对全球气候危机，实现温室气体净零排放，“碳中和”目标正在敦促各国向绿色、零碳经济转型。氢能是清洁能源的表现形式之一，因为“绿色氢”是由可再生能源生产的，从生产到使用都具有零碳排放的优势而备受青睐。
在智利最南端麦哲伦省，基于当地丰富的风能资源，西门子能源与多家合作伙伴共同打造“Haru Oni”项目，创新绿色氢的生产和应用场景，即利用可再生能源生产气候中和合成燃料，不仅可以为高碳排放的交通运输行业提供清洁燃料，还可以为可再生能源丰富地区的清洁能源输出提供巨大商机。
西门子能源首席执行官 Christian Bruch 博士表示：“可再生能源不仅会在有市场需求的地方生产。风能、太阳能等自然资源丰富的地区也将成为可再生能源的来源。因此，世界各地将出现新的供应链，以支持区域之间的可再生能源运输。”
西门子能源新能源业务全球首席战略官、新能源亚太业务负责人赵作智博士在接受采访时表示，绿色氢的使用对于交通、工业等重要行业的深度脱碳必不可少。未来，氢能将在能源储存和运输中发挥越来越重要的作用。
全球可再生能源分布
氢作为能源载体，将在全球能源转型中与电力相辅相成，电解水制氢被认为是未来制氢的发展方向，特别是利用可再生能源电解水制氢。
目前，传统的制氢模式，无论是“灰氢”还是“蓝氢”，在其生产或使用过程中都存在碳排放量高的问题，当电解水制氢过程中所用的电力来自风能、太阳能、水电或地热能等可再生能源时，产生的氢可称为“绿色氢”。
数据显示，2020年全球交通运输业将排放88亿吨二氧化碳，成为仅次于能源和工业的第三大碳排放源，尤其是道路交通运输业。因此，在交通、炼油、钢铁等二氧化碳减排面临挑战的领域，绿氢将帮助他们实现深度脱碳。
“Haru Oni”项目依托智利在风能方面的优势，它利用风力通过电解槽将水分解成氢气和氧气，然后利用从空气中捕获的二氧化碳与绿色氢气结合生产合成燃料，在这个过程中，西门子能源灵活高效的质子交换膜（PEM）电解技术，由于其快速启停，在极短的时间内实现满负荷运行，可以很好地解决风能不稳定的问题。
未来，以绿色氢为原料的合成燃料将有广阔的新应用领域。与传统化石燃料相比，合成燃料的碳足迹显着减少，基于合成燃料的绿色产品将成为交通、运输或供暖领域深度脱碳的有力选择。
据了解，“Haru Oni”试点项目是全球首座工业级综合合成清洁燃料商业化工厂。预计最早在2022年，该厂将完成一期试点，年产合成清洁燃料约13万升，根据项目计划，2024年和2026年将分别实现5500万升和5.5亿升的年产量目标。
智利气候条件优越，适合风力发电，电力成本低。它在绿色氢的生产、出口和本地应用到全球市场方面具有巨大的潜力。“Haru Oni”项目产生的经济效益不仅可以促进可再生能源丰富地区的经济增长，还可以通过清洁能源传输机制使工业国家受益于更加多元化的绿色能源供应和稳定的能源成本，实现双赢的局面。
2021 年 5 月，西门子能源在中东和北非启动了首个工业级太阳能绿色制氢设施，在太阳能园区使用日光太阳能，该项目每小时可生产约20.5公斤峰值功率为1.25MWe的氢气。
该试点项目展示了从太阳能到氢的储存和再电气化生产绿色氢，该系统可为可再生能源的生产提供缓冲，它可用于快速响应增加的需求和长期存储，在该地区太阳能光伏发电和风力发电成本较低的背景下，氢有望成为未来能源结构中的关键燃料，并可能为可再生能源资源丰富的地区带来能源出口机会。
根据国际氢能委员会的测算，到2050年，氢能将承担全球能源终端需求的18%，创造的市场价值将超过2.5万亿美元，燃料电池汽车将占到全球能源终端需求的20%至25%。每年为交通运输业至少贡献了三分之一的碳减排。
西门子能源通过构建Power-to-X系统的基础设施，帮助客户实现脱碳目标，并在全球范围内为跨行业脱碳做出贡献，西门子能源拥有可持续、零碳能源供应的所有核心技术，从可再生能源、高效燃气发电厂，到输配电和低碳能源工业应用的关键设备和解决方案，再到高高效电解水制氢解决方案。
实施中国首个兆瓦级绿色制氢项目
氢能产业在整个能源产业中的地位逐渐提升，截至2021年初，全球已有30多个国家发布了氢能产业发展路线图，日本和欧盟都公布了氢能战略，为绿色制氢和2030年和2050年氢能汽车的普及率设定了具体目标。
去年，国务院办公厅、国家能源局印发《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》《关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意见（征求意见稿）》 等支持政策。鼓励推动绿色氢、分布式能源、燃料电池等关键技术研发和商业化应用，氢能产业进入商业化、规模化发展新阶段。
推广使用绿色氢的难点之一在于如何降低成本。对此，赵作智博士举了光伏发电成本降低的例子。一是技术创新突破，二是规模化应用效果。“深耕需求侧后，可以有效拉动供给侧，规模效应将上升。”他认为，绿色氢的成本在于电解槽设备和电力的成本。其中，可再生能源产生的绿色电力成本有高有低，而设备的利用小时数是最大的影响因素。
今年4月，彭博新能源财经发布氢能平价更新报告，对15-28个国家未来绿氢成本降低路线进行建模和预测，表明绿氢价格将比天然气、灰氢和蓝氢低2050到那时，绿色氢的成本将比目前降低85%，不到1美元/公斤。报告还表示，到2030年，蓝氢项目在成本方面的必要性将大大降低，受益于光伏成本的大幅下降，未来绿氢的成本下降有望加速。
在碳达峰和碳中和目标的推动下，广东、上海、浙江、江苏、山东等30个省份将氢能列入“十四五”发展规划，总产值将达到近万亿元。此外，北京、河北、四川等省也出台了氢能产业发展实施方案。
对于国内氢能市场的发展，赵作智博士说：“中国是一块很好的土壤，我们有政策，有资金，有各种产业，一些龙头企业也愿意尝试一些新技术，有资金和人才，有市场。未来，随着科技的进步，绿氢的发展潜力非常巨大。 ”
据了解，西门子能源专注于三大领域的技术创新。一是低碳或零碳发电；二是低碳环保的输电；三是工业领域脱碳，特别是石油天然气、化工、造纸等能源密集型产业。
赵作智博士透露，目前西门子能源在国内布局主要是通过与龙头企业合作，发挥各自优势，降低成本，促进技术应用。在实现双碳目标的背景下，行业遵循需求驱动供给规律，利用技术方案节能降本，推动形成规模化应用。
2019年9月，西门子与国家电投公司（“国家电投”）签署了《绿色氢能发展和综合利用合作谅解备忘录 》。双方计划进一步扩大绿色氢能项目合作。
2020年8月，西门子能源与中国电力国际发展有限公司（下称“中国电力”）旗下的北京绿氢科技发展有限公司签署协议 ，为其提供撬装式中国动力氢能创新产业园膜（PEM）纯水电解制氢系统“Silyzer 200”质子交换。为中国电力氢能创新产业园提供一套
据介绍，这是西门子能源在中国实施的首个兆瓦级绿色制氢项目，设备已运抵现场，安装调试后即将投入运行，作为制氢-加氢一体化能源服务站的核心设备，西门子能源提供的PEM纯水电解制氢系统Silyzer 200可实现工业规模的高品质制氢，能量密度高，运行效率高。此外，制氢系统响应速度快，从启动到带压稳定运行时间不超过1分钟，可直接与可再生能源耦合。
展望未来的发展，“在绿色氢能方面，我认为中国将领先全世界，中国和欧洲现在领先市场，这两个市场都有自己独特的优势，双方走到一起，两个机车将齐心协力，这也符合整个中欧合作的一个大框架。”赵作智博士说。
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