英国化学工程师协会会议：氢能是未来能源结构中“不可或缺”的组成部分
信息来源：《The Chemical Engineer》（《化学工程师》）
原标题：Chemical engineers say hydrogen is ‘essential’ to the future energy mix at IChemE conference
氢能是全球能源系统脱碳过程中不可分割的重要组成部分。然而，尽管氢能在电力和重工业等领域具有多种应用潜力，但它也面临着成本和技术成熟度方面的权衡与挑战。
在英国曼彻斯特举行的英国化学工程师协会（IChemE）首届“氢能创新与技术大会”上，100多位学术界和产业界领导者齐聚一堂，共同探讨氢能发展所面临的复杂问题。
来自埃克森美孚（ExxonMobil）、庄信万丰（Johnson Matthey）、WSP以及英国政府等机构的工程技术专业人士，进行了约40场专题报告，内容涵盖氢能产业的投资需求、制氢与运输技术的最新创新，以及为建立稳定氢能需求市场所必须制定的政策和标准。
大会联合主席、英国化学工程师协会候任主席琼·科迪纳（Joan Cordiner）表示：
“关于氢能，以及它应该在我们的世界中扮演什么角色，一直存在大量争论。我希望推动大家围绕这种能源的现实情况展开充分讨论。”
“作为化学工程师，我们最擅长的一件事就是解决问题。因此，请大家积极提问，即使问题看起来很愚蠢也没关系，因为恰恰是这些问题推动了创新。”
一、建设氢能产业：首先要解决应用场景问题
氢能发展面临的主要瓶颈之一，是如何确定其应用方向，尤其是在哪些脱碳领域能够创造最大的价值。
目前，氢能在家庭供暖和化工原料等领域的应用，仍在世界各地开展试验。与此同时，斯堪的纳维亚地区的NORHyWAY氢能谷项目已经取得显著进展。
不过，当前最受关注的氢能应用领域仍然是重工业。
负责英国政府氢能战略工作的保罗·亨德森（Paul Henderson）解释说，对于氢能这种能源载体，并不存在一种适用于所有场景的解决方案。
他表示：
“我们正在遵循的总体原则是，优先推进电气化，因为这是实现脱碳成本最低的解决方案。而对于电气化无法有效覆盖的其他领域，特别是重工业，氢能将成为解决方案的一部分。”
英国目前由安迪·伯纳姆（Andy Burnham）领导的新政府，将降低消费者能源成本作为工作重点，但尚未发布接续2021年氢能战略报告的专项氢能战略。
不过，亨德森表示，英国政府正在与产业界密切合作，制定有力的政策，并建立必要的资源和知识基础，以支持英国对氢能的理解和实际应用。
他还向大会介绍了英国政府首轮氢能分配计划（Hydrogen Allocation Round 1，简称HAR1）的最新进展。
该计划支持的多个项目，目前已经作出最终投资决定（FID）。
政府支持对于氢能项目和技术创新的推进至关重要。监管规则和资金支持方面的不确定性，可能阻碍项目交付，甚至导致项目取消。
今年早些时候，苏格兰能源企业SSE决定暂停多个雄心勃勃的氢能项目，其中包括位于英格兰蒂赛德（Teesside）的蓝氢项目H2NorthEast。
暂停的原因是英国相关政策推进迟缓，以及项目支持不足。
英国氢能协会（Hydrogen Energy Association）首席执行官艾玛·格思里（Emma Guthrie）表示：
“在推进脱碳的过程中，我们不仅需要考虑电子所发挥的作用，也必须考虑氢这样的分子型能源载体。”
她补充说：
“虽然目前行业发展正在重新启动，但政府政策缺乏连续性，确实会给产业带来困难。”
二、成本效益：氢能投资面临多重风险
成本是本次大会无法回避的话题。
无论是利用可再生能源生产的绿氢，还是利用天然气生产的灰氢，不同类型的氢能都有各自不同的资金需求。
与其他新技术的发展一样，氢能产业需要大量投资，用于采购新设备、改造现有设施、建设管道以及建立运输系统。
另一个影响投资的因素是氢能安全。
与天然气中的主要成分相比，氢分子更小、更轻，因此在储存和管道运输过程中存在泄漏风险。
这一风险也是投资者关注的问题。他们必须评估和管理相关风险，并在氢能市场需求真正增长之前，决定是否承担投资风险。
来自Oxera Consulting LLP咨询公司的伊丽莎维塔·科瓦列娃（Elizaveta Kovaleva），分析了私人投资者投资氢能项目时所需要的条件，以及许多投资者为何仍然犹豫不决。
她表示：
“投资者需要在风险和回报之间取得平衡。他们必须清楚自己能够获得怎样的现金流，以及哪些风险会影响这些现金流。”
“这些风险包括销量风险、建设风险、监管与政治风险，以及运营风险。”
她进一步指出：
“投资者需要风险与回报之间的平衡。考虑到氢能产业目前所处的发展阶段，我们应该更加重视降低氢能项目的风险，从而吸引投资者。”
三、化学工程师的作用：让氢能技术安全、经济、规模化
尽管市场仍然存在怀疑和顾虑，但化学工程师一直在努力开发更加安全、高效的氢能处理工艺。
这些工艺不仅需要具备技术可行性，还必须在经济上能够承受，并具有规模化推广的潜力。
英国天然气配送企业SGN的LTS Futures项目现场试验运营经理杰玛·辛普森（Gemma Simpson），分享了该项目的经验。
这一项目位于苏格兰格兰奇茅斯（Grangemouth），旨在研究如何安全、高效地利用现有天然气管道基础设施开展氢气运输。
辛普森介绍，该项目已经为希望利用现有天然气管道输送氢气的企业建立了一套可供参考的“蓝图”。
通过严格的管道测试、人员培训和实际运行验证，项目证明，在满足适当技术和安全条件的情况下，氢气可以通过相关管道安全运输。
与此同时，项目还建立了一系列技术参数，帮助运营商判断哪些管道最适合改造，以及改造过程中需要考虑哪些因素。
这些经验有助于降低未来氢气管道项目的技术风险和实施难度。
埃克森美孚：甲烷裂解制氢具有规模化潜力
与此同时，埃克森美孚技术寻源与风险投资经理、美国化学工程师协会（AIChE）理事罗布·克兰（Rob Crane），介绍了该公司正在开发的甲烷裂解制氢技术，以及这项技术未来实现规模化生产的可能性。
对于埃克森美孚这样的传统石油天然气企业而言，甲烷裂解是一条具有竞争力的制氢路线。
原因在于，这些企业已经积累了数十年的碳氢化合物加工经验，同时也具备进一步处理甲烷裂解副产物——固体碳的技术基础。
甲烷经过热分解，可以产生氢气和固体碳。
与传统天然气蒸汽重整制氢相比，这种工艺的一个潜在优势是，反应过程不直接生成二氧化碳。
不过，其整体减排效果仍然取决于工艺所使用的能源来源、甲烷泄漏控制，以及固体碳的最终处理方式。
埃克森美孚已经制定了积极的甲烷裂解制氢规模化发展计划。
目前，该公司与德国化工巨头巴斯夫（BASF）合作，在德国路德维希港（Ludwigshafen）运行一座甲烷裂解制氢试验装置。
巴斯夫—埃克森美孚甲烷裂解试验装置年产量
氢气
10 吨
约10吨/年
固体碳
30 吨
约30吨/年
该装置目前每年可生产约10吨氢气和30吨固体碳。
这为未来扩大甲烷裂解制氢技术的工业应用规模提供了试验基础。
四、氢能的必要性：全球脱碳离不开氢
尽管大会围绕不同制氢技术、氢气运输方式和应用场景展开了广泛讨论，但与会者形成了一个共同认识：
氢能是全球实现脱碳目标所必需的组成部分。
英国化学工程师协会主席奥利·福拉扬（Ollie Folayan）表示，没有化学工程师的专业知识，氢能产业就无法实现持续发展。
他认为，化学工程师对于氢能产业具有独特优势，因为氢能技术的发展建立在成熟的工程原理和系统思维基础之上。
他表示：
“过去六年，我一直在氢能领域工作，这是我职业生涯中最愉快的一段经历。”
“我参与了一些以前从未接触过的项目，但我非常清楚应该如何开展这些工作。”
“因为在氢能领域，我们实际上是在将已有的成熟技术应用到新的场景之中。”