眾所周知，日本是這個星球上第一個在全國范圍內推出氫技術的國家，當時的首相安倍晉三在2017年公布了這項戰略。
從那時起，包括韓國、澳大利亞、英國和歐盟在內的30多個國家和地區都開始了采用氫的路程。
Eiji Ohira是NEDO(日本新能源與工業技術發展機構)燃料電池主任，他說：
“氫對于可持續增長至關重要。它可以從很多來源生產，使用時不會排放溫室氣體，并將可以為許多完全不同的部門提供能源?！?/p>
日本最終的目標是轉變為世界上第一個“氫經濟體系”，日本的國家氫政策被描繪為要使該國努力實現到2050年實現零碳排放的長期目標。
然而，現實離2050年還距離很遠。化石燃料占日本目前電力供應的80%以上，其中32%來自煤炭。
這將日本定位為這個星球上第六大煤炭消費國，僅電力供應每年就產生全球溫室燃料排放量的五分之一。
此外，日本當局到2030年將煤炭份額減少到全國電力組合19%的目標被廣泛認為不足以實現其脫碳目標，以及最終將全球升溫限制在巴黎協議的目標以下。
日本——氫經濟面臨煤炭驅動的風險
致力于防止世界變暖的非營利性環保組織Kiko Community的項目協調員Evan Gach說：“煤炭仍然是日本二氧化碳排放的最重要來源?！?/p>
當地的氣象活動人士認為，日本的氫經濟系統應該擺脫對化石燃料的依賴。
長崎縣西海市內的松島熱能工廠就是一個活生生的證明。它建于40多年前，毫無疑問是日本最古老的燃煤能源工廠之一。它定于2030年關閉，但官方日期尚未公布。
盡管如此，電力運營商已經推出了改造工廠的計劃，以便在實現燃燒無碳氫氣的專有技術之前，可能會使用煤和氫氣的組合技術。
“改造日本最古老的工廠只會延長燃燒煤炭的壽命，而不會顯著減少排放，”Gach說。
“通過這樣做，日本的氫技術基本上只是在保護煤炭能源，如果以轉向可再生能源為代價，日本可能會陷入長期使用化石燃料和二氧化碳排放的困境。”
可再生能源研究所的高級主管Yuko Nishida一直致力于宣傳日本當地的氣候中和和可再生能源，聲稱目前與氫的交易是一個關鍵問題。
盡管Nishida認為在特定行業的受限角色中使用氫能有優勢，但她表示，不能過度依賴這一技術——其電力效率低且價格過高——尤其是考到氫氣的制造、運輸和儲存的整個過程。
“氫氣遲早會在我們的電力組合中發揮一定的作用，但前提是我們對它的來源和使用方式有一個正確的計劃，”Nishida說?！拔覀儜搮^分幾種類型的氫。”
氫的調色板
氫本質上是宇宙中最豐富的元素。在地球上，它存在于水、植被、動物甚至人體中。然而，為了用作燃料，它必須與不同的分子分離——這一過程需要動力。
目前，世界氫氣制造幾乎完全依賴純燃料或煤炭，產生的二氧化碳排放量比整個英國和法國的總和還要多。這種氫通常被稱為灰氫。
與此不同的是，利用可再生能源從水中獲得的氫氣被稱為可再生氫氣，由于可再生能源和電解技術（將水分解成氫氣和氧氣的方法）的成本過高，目前在全球氫氣制造中的占比不到0.1%，這仍處于增長的早期階段。
為了解決困擾每一種灰色和可再生氫的問題——前者的排放量和后者相對過高的價格——日本的氫技術專注于藍色氫，它是利用化石燃料生產的。
藍氫被認為具有吸引力，因為它允許電力公司繼續使用低成本的化石燃料并提供給燃煤能源工廠，在任何其他情況下，作為減少排放努力的一部分，這些工廠可能面臨關閉。
企業標準
可再生能源研究所高級研究員Toshikazu Ishihara表示：“政府對捕獲和出售碳排放的應用技術過于樂觀。在日本，我們沒有足夠的合適地點來捕獲的大量碳?！?/p>
碳捕獲和儲存的工作原理是捕獲化石燃料燃燒過程中產生的碳排放，并將它們儲存在安全的地方，不會再次泄漏到環境中。排放物通常儲存在地下深處的地質構造中，讓人聯想到過時的燃料或石油儲備。
然而，日本只有少數適合這類儲存的地方，任何可能使用的區域都位于遠離工業設施的地方——這使得運輸成本高且效率低——或者由于該國地震頻發，這可能會導致碳再次泄漏到環境中。
“具有碳捕獲和儲存的藍色氫是不可持續的，”Nishida說。
“在日本——我們沒有合適的地方來零售大量的二氧化碳——目前與藍氫的交易更多的是關于企業連續性和保護現有的電力系統，而不是碳中和?！?/p>
目前，日本氫氣技術的很大一部分圍繞著創建氫氣供應鏈——在資源豐富且擁有更適合氫氣制造條件的國家生產——然后進口氫氣用作燃料。
“日本希望率先推動這種技術的發展，”Nishida說。
“中國贏得了為缺乏經驗的氫開發光伏技術和電解槽的競賽，因此日本政府現在將新的氫應用科學作為下一個巨大的替代方案?！?/p>
然而，實施碳捕獲和封存的最新任務到目前為止還沒有保證交付，碳捕獲效率低，而價格過高。
在涉及川崎重工有限公司、巖谷公司和澳大利亞公司AGL PowerLtd.的此類努力中，藍色氫是在被液化并運輸到日本之前由維多利亞州內的煤炭生產的。
然而，在制造過程中產生的危險氣體會排放到環境中，未來的碳捕獲方法仍然不精確且未經證實。
更重要的是，專家們認為，日本與藍色氫的交易存在依賴從海外進口的危險，從而加劇了潛在的能源安全問題——在俄烏戰爭爆發及看到其后果之后，這一主題比以往任何時候都更加引人注目。
“傳統上，日本非常依賴化石油氣的進口，”Nishida說。
“這對國家來說可能是一個安全問題，進口氫氣的計劃將進一步推動這一發展。”
但與電力安全相關的問題不應與藍色氫特別相關。
Nakano戰略和全球研究中心的高級研究員，最近發表了一篇關于日本工業氫技術的論文說：“無論是藍色還是無排放的綠色氫，日本無疑將繼續依賴海外能源進口?！?/p>
Nishida認為，該國可能會從整個可再生能源的更多資金投入中獲得優勢。
“日本真正想要的是優先考慮創造可再生能源，而綠色氫將成為這一過程的一部分，”Nishida說。
低碳行動
在福島縣浪江市內，NEDO正在努力開發福島氫能分析區的電轉氣技術，以提高電解技術并探索創造低成本、清潔氫制造的方法。
氫可能會為本地化電力制造騰出空間的高檔電力系統中變得非常有用。
“想想一個加氫站，它可以利用本地的可再生電力進行小規模電解，現場生產氫氣，”Ohira說?！斑@可能會降低將燃氣運輸到從大型制造網點上的費用?！?/p>
盡管如此，無排放氫目前也困擾著可再生能源體系。面臨價格過高和供應不足。
“綠色氫的主要障礙是電價，特別是可再生電力，”Ohira說，他認為水電解技術仍處于起步階段，并且希望提高效率和進一步降低價格。
這導致一些人認為日本應該使用藍色氫作為過渡，以實現擴大氫制造規模的長期計劃。
“如果我們用化石燃料生產氫氣，那么我們就能夠獲得規模經濟并降低制造價格，”Ohira說，他認為日本未來的電力系統將需要多種電源組合，以及每種藍色和無排放綠色氫氣?！皩τ诰G色氫，它可能要困難得多。”
“我們將增加制造，但由于系統的性質，水電解模型的價格基本上是線性的。”
然而，并不是每個人都同意這種技術。
“最重要的是，以環境可持續和當地氣候中性的方法生產氫氣，最大限度地提高各個行業的減排優勢，”Nakano說。
此外，Nishida表示，有必要以確保實現日本長期目標的方式行事。
“灰色和藍色的氫使化石汽油時代的系統保持運轉，所使用的應用科學與綠色氫制造無關，”Nishida說。
（原文來自：氫能新聞 全球氫能網、新能源網綜合）
