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氢能源：德国减少依赖俄罗斯天然气的新途径？
加尼克·施密特（Janek Schmidt）
BBC商业技术事务记者
2022年6月4日
德国西部的储油设施
图像来源，GETTY IMAGES
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乌克兰战争后，德国希望减少来自俄罗斯的能源进口
自从乌克兰战争开始后，德国开始减少对俄罗斯石油、天然气气进口的依赖，把石油进口从35%减少到12%，天然气进口从55%减少到35%。
不过，能源出口仍然是莫斯科收入的重要来源。芬兰赫尔辛基的“能源与清净空气研究中心”（CREA）的数字显示，在乌克兰战争开始后最初的两个月当中，德国支付了将近90亿欧元购买俄罗斯的石油和天然气。
德国埃尔朗根-纽伦堡大学的经济学教授弗洛尼卡·格林姆（Veronika Grimm）是德国联邦政府的3个特殊顾问之一，被称为经济圣人。
她说，“我们的能源获得渠道需要比最初设想的更迅速地实现多样化和去碳化。” 为了达到这个目标，格林姆女士希望德国能够加大利用氢能的力度。
氢包含大量能源，在工业过程中替代天然气，用于卡车，列车或飞机使用的燃料电池，这种电池没有排放污染，只释放达到饮用标凖的水蒸气。
格林姆的执著正在产生影响。国际能源署(IEA)说，十多个国家已经公布了国家氢能源战略，或者即将公布这种战略。
尽管多方表现了兴趣，但是还不清楚大规模使用氢能源是否可行。
在1970年代经过两次石油危机后，以及在1990年代随着对气候变化担忧的加剧，人们曾经对氢能源产生过类似的热情。但那两次都没有最后带来实质性结果。那么，今天关于氢能源的热情是否不一样呢？
持怀疑态度的人警告说，工业界的代表主宰了世界上大多数氢能源机构，他们通常会青睐氢能源，因为它能带来补贴，而且能够继续对诸如管道，油轮，风扇或锅炉等现有的资产保持需求。
他们还说政界人士在未来远景规划中喜欢大型、听上去像绿色环保的计划，而不喜欢更困难的解决方案。
但环保组织则比较谨慎，他们指出，氢能源不能大量获取成为主要的燃料。氢获得的主要途径有两种，各有不同的颜色代码。
绿氢指由再生能源获得的电力通过电解机把水分解为氢和氧分子。但是这些机器设备和电力的成本很高。
国际能源署的资料显示，成本高昂意味着没有排放的氢能源仅占全球氢产量的0.03%。
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利用太阳能和风能生产的氢被称作绿氢
灰氢的价格便宜5倍，它是从天然气中获取，一些情况下也能从石油和煤炭中获取。但是由于生产过程中的流失，二氧化碳排放比直接燃烧天然气多大约约50%。
另外一种相关的技术被称为蓝氢。它依赖同样的生产过程，但在生产中能将碳排放中的60-90%捕获，重复使用或储存。
这种方法的缺点是它的成本大约高了两倍，而且也缺乏大规模的生产设施。全球的氢产量当中蓝氢仅占0.7%。
因此，尽管氢对环境友好而且潜力巨大，但全球氢生产目前的二氧化碳排放相当于法国整个国家的排放。
具体国家决定如何生产氢能源十分重要。
一些国家已经有了明确的优先发展目标，阳光充足的国家寄希望于太阳能，用太阳能驱动电解机获得氢，而法国则主要依赖核能源。
中国则优先发展廉价的灰氢，即从煤炭和天然气中提取氢，同时投资发展其他绿色能源。
美国，加拿大，英国和挪威是力推蓝氢的主要国家，他们把二氧化碳注入油气田长期储存，或用所谓的提高石油采收率技术增加产量。
但德国的情况并不明朗。
柏林工程应用科学大学的专家沃尔克·夸施宁（Volker Quaschning）教授批评了德国的氢能源战略。他说，“默克尔政府把它当作幌子，掩盖他们在能源转型方面的失败。”
他认为应该迅速扩大太阳能和风能，推动未来的绿氢生产，这是德国新政府已经承诺的举措。
不过在氢能源问题上，德国联合政府当中的三个政党，三个主管部门和国家氢能委员会都在内部讨论是否应该集中搞绿氢，或者，是否应该接受蓝氢的选择方案，临时解决供应不足的问题。
格林姆女士和氢能委员会成员大多数持一样的观点，即赞同搞多颜色的氢。
她说，“接受蓝氢有将助于促进供应，满足我们工业发展的需要，会巩固德国的技术突破，鼓励潜在的供应商投资绿氢生产。”
德国经济部长罗伯特·哈贝克
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德国经济部长罗伯特·哈贝克宣布了把国内绿氢生产过去两年的目标翻倍的计划
德国经济部长罗伯特·哈贝克（Robert Habeck）在1月宣布了一个雄心勃勃的计划，即推进再生能源，把国内绿氢生产过去的两年目标翻倍，也就是说，把从现在70兆瓦增加到150兆瓦的目标变成在2030年前达到100亿瓦的目标。
这个目标占整个欧盟的400亿兆瓦目标的1/4，大于法国65亿瓦的目标。
因此在国内产量扩大的时候，德国正从国外寻找氢的供应来源。
德国能源署署长安德烈亚斯·库尔曼（Andreas Kuhlmann）说，德国已经迅速加快了购买氢能源的国际谈判。德国能源署是政府所有的公司，其目的是和国家氢能委员会协调，促进能源转型。
上述谈判包括发展氢输送管道，同南欧相连，因为南欧的太阳能和风电更充足，生产氢的成本效益更好。
罗伯特·哈贝克目前正繁忙出访能源出口国。在3月的一周当中，他就去挪威达成一项建设氢输送管道的可行性研究协议，去卡塔尔敲定能源合作协议，还访问了阿联酋签订了5个合作协议。
首批来自阿联酋的进口预计今年晚些时候抵达德国。
在氢能源进口方面受到罗伯特·哈贝克关注的国家还有冰岛，沙特阿拉伯，阿曼，智利，纳米比亚和澳大利亚。
纳米比亚
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德国同包括纳米比亚在内的一些国家讨论氢生产计划
虽然他承认需要进口氢，但沃尔克·夸施宁教授给哈贝克的热情浇了一些冷水。他说，“从建在沙漠上的工厂进口氢并非高效，廉价的做法。”
供应链的每个环节都会耗用一些原始能源：海水除盐淡化，为电解提供原料，再液化装船，油轮运输，德国当地的输送管道，再把氢转换成电力。
夸施宁教授说，“所有这些步骤会把沙漠中的电量消耗掉至少70%。”
“因此，即使沙漠中的太阳能板比德国的太阳能板多发电80%，但是途中消耗如此大，结果就是一开始就在德国进行太阳能发电的效率会高两倍。”
由于成本代价高，氢能源被说成是能源转换的香槟酒。那么，喝第一口香槟酒的是谁呢？
对此大部分观察家都比较一致。德国氢委员会的成员，德国智库奥科研究所（Öko-Institut）的能源专家费利克斯·马特斯（Felix Matthes）说，“我们只把氢能源分配给那些不能直接电气化的行业，这点至关重要。”
他说，“因此我们应该首先在钢铁，化学和玻璃行业使用氢能。”
排在后面的行业可能是航运，长途汽车货运，以及中远程飞机。用于汽车和取暖的氢能效率并不高，昂贵而且目的不明确，不实际。
费利克斯·马特斯说，“另外，德国经济部长罗伯特·哈贝克努力推动再生能源，会对平衡我们的电力供应提出更大需求，氢能源就能发挥作用，因为阳光和刮风天气令电解设备生产氢并大量储存，供冬天和多云天气使用。”
德国面临压力要求他们停止向俄罗斯支付大笔款项进口俄罗斯能源，但这是个复杂的过程。
很多人都在寄希望于氢能源，希望这一次氢能真能发挥潜力，让德国更容易地实现转型。