重塑全球能源格局？石油“巨頭”沙特欲建氫能源未來城市
據《華爾街日報》報道，沙特在北部新未來城地區(Neom)開展一項耗資龐大的新能源計劃。在這座佔地約2.65萬平方公里的未來高科技城市裡，無論是車輛、發電站還是重工業基地，統一使用綠色氫氣作為能源，從而實現真正的零碳排放。
長期依賴石油經濟的沙特，為何花巨資打造氫能源，其背後有怎樣的野心，對全球能源市場又會帶來怎樣的深遠影響？
綠色氫氣
沙特未來城的“動力心臟”
氫氣的魅力有多大？這個問題的答案一目瞭然。跟石油、天然氣不同，用氫氣作為能源燃燒時不會釋放出大量的二氧化碳。它又比風力渦輪機、太陽能發電站產生的電力更容易儲存，只需要大型船舶和管道就可以輸送到很遠的地方。透過可再生能源生產出來的綠色氫氣，是一種很高效的燃料。在沙烏地阿拉伯未來城市NEOM裡用到的氫氣將由水產生，所以被叫做綠色氫氣。
沙特在其西北部沙漠地區將打造一個全新的未來城市（圖據《華爾街日報》）
據NEOM能源部門負責人彼得·特里烏姆介紹，NEOM位於紅海邊上，坐擁全球少有的太陽能和風力資源優勢。特里烏姆表示，“即便將來全球展開綠色氫氣開發競賽，NEOM也不會遇到強有力的對手。我們有這個自信。”據介紹，在NEOM的綠色氫氣生產計劃裡，白天使用太陽能、晚上使用風力，這樣就能完全滿足綠色氫氣生產時的電力需求。
根據設想，NEOM的綠色氫氣工廠每天將生產出大約2萬輛公交車所需的氫氣。但要實現這一目標，首先要把綠色氫氣轉化成氨氣，而不是透過大型船舶或者管道直接把氫氣或者液態氫輸送給使用者。因為氨氣密度更高，所以運輸成本更小。這些氨氣被大型船舶運送到亞洲和歐美國家之後，會在當地先轉化為氫氣，然後被送到空氣產品公司建造的供應站。
雖然這個全球最大的綠色氫氣工廠還沒有建成，但是根據規劃顯示，2025年投產後有望實現650噸/日的氫產量。截至目前，全球最大的綠色氫氣工廠位於加拿大魁北克省，日產量為9萬噸。
專案目標
打造全球科技創新和綠色能源中心
NEOM專案成為了沙烏地阿拉伯這個長期依賴石油的國家展示自己野心的代表性案例，該專案建成後的NEOM將成為全球科技創新和綠色能源的中心。
不過，旨在構建綠色氫能源社會的人們現在卻陷入了困境。這種無色無味的可燃性氣體的生產成本太高。所以，如果沒有巨大的綠色氫能源市場，它在經濟上是不划算的。但這樣巨大的市場到目前為止都還沒有出現。
在NEOM參與綠色氫能源計劃的投資者們正在考慮如何既生產出越來越多的綠色氫氣，同時培育出一個巨大的市場。美國空氣產品公司與沙特國際電力與水務公司（ACWA）一共投資了50億美元，在NEOM建造世界最大的綠色氫氣工廠。與此同時，雙方又另外出資20億美元為全世界的消費者建造綠色氫氣的分銷基礎設施。主要是為了給產業車輛和公共汽車提供燃料。
美國空氣產品公司在一份宣告中表示，期待利用成熟技術幫助沙特乃至全球加速實現100%綠色能源的夢想。“全球有2.6億輛商用車，如果其中1%轉化為氫燃料汽車，大概需要50座此類工廠。”該公司董事長、總裁兼執行長強調，“我們為了這個專案研究和討論了很多年，目標就是打造全球首個巨型氫生產專案。”
巨大挑戰
能否重構全球能源基礎設施
“30年後，氫氣將會跟現在的石油一樣重要。”在接受《華爾街日報》採訪時，全球最大氫氣生產企業空氣產品公司CEO葛思明（Seifi Ghasemi）預測說。
這是非常大膽的預測。要實現這一目標，人們必須要對現有的燃料和電力使用方式進行巨大的改變。遺憾的是，並非所有的專家都認同其可能性。最大的原因在於，如果要重新構建全世界的能源基礎設施，這將是一筆天文數字般的支出。從車輛到家庭用能源裝置，所有的一切都必須改變。
沙特政府打造的綠色氫氣加氣站（圖據《華爾街日報》）
這樣的世界一旦成為現實，將看起來大為不同——加油不再去汽油站，而是要去氫氣站；氫氣將透過管道輸送給各個家庭，並可以作為加熱器和燃氣爐的燃料。另外，跟風力和太陽能不同的是，氫能源能夠成為穩定的能源。這對於大資料中心、製造業基地這種耗電量很大的企業而言，重要性不言而喻。
如果綠色氫氣能夠實現大量生產的話，就能夠解決經濟活動中面臨的一些巨大難題。比如，如何給大型卡車或船舶在不用電池情況下提供動力、打破天氣對風力和太陽能的制約因素、鋼鐵和水泥等重工業的減碳問題。哥倫比亞大學高階研究員朱里奧·弗裡德曼在接受採訪時，“在各國今後數十年的零碳排放口號中，綠色氫氣的廣泛利用將使其成為能源經濟中的‘瑞士軍刀’。”
潛力巨大
氫能源吸引各國政府和投資者關注
隨著全球對溫室氣體排放的管控政策變得越來越嚴，越來越多的投資者開始思考氫能源的前途問題。根據美國大型顧問公司麥肯錫的一項預測顯示，到2050年氫能源將在美國電力中所佔的比重可能會從現在的幾乎為0增長到14%。
綠色氫能源正越來越受到各國政府和投資者們的關注（圖據《華爾街日報》）
現在投資者們對綠色氫氣關心度不斷上升的一大原因在於可再生能源的價格發生了暴跌。據弗裡德曼透露，在可再生能源裡，現在只有綠色氫氣的生產成本比較高，大概佔了50%-70%。相比而言，最近幾年風力發電站、太陽能發電站的建設費用一直在下降。
一方面，建造新能源電站的成本在下降。另一方面，大規模的建設專案正在增加。作為成本最低的發電站，風力發電站、太陽能發電站所產生的電力基本上可以和天然氣發電所產生的電力相媲美。
弗裡德曼表示，“現在越來越多的國家和地方政府開始把新能源研發的目光轉向了氫氣。綠色氫氣終於開始開花了。大大小小、各個領域的投資者都在考慮對這個領域的投資，不僅僅只有那些參與了NEOM專案的合作企業。”根據一項專業分析預計，到2030年全球對於氫能源專案的年度投資總額將超過4000億美元，到2050年將超過2萬億美元。
一方面，豐田、本田等部分汽車巨頭正全力開發氫燃料電池汽車（FCV）。另一方面，美國國內數家大型公共企業要求國內的火電站用氫氣來取代天然氣。作為美國最大的地方公共企業，洛杉磯水電局在猶他州的一個火電站主導了一個19億美元的新專案。該專案要求猶他州的火電站除了使用天然氣發電之外，還要使用由風力和太陽能所生產的綠色氫氣作為燃料。
在新墨西哥州西北部，一個總投資達到20億美元的氫氣發電站已經開工在建。該專案計劃到2024年可以為美國西部一帶提供由氫氣產生的電。
問題暴露
產量具有不穩定性
必須要看到的問題是，雖然綠色氫氣很有前途，但也面臨著許多難題。因為它是由風力和太陽能產生，所以產量具有不穩定性。此外，電解槽的造價也非常昂貴。雖然可再生能源的總體成本正在降低，但是綠色氫氣的生產商要提高自己的收益，就必然想24小時不間斷的生產綠色氫氣。
另外，氫氣如果是在氣體狀態下，要儲存是相當困難的。液化之後儲存雖然相對方便，但它的成本又會增加。所以，為了解決這些問題，NEOM才考慮把氫氣合成為氨氣之後來運輸。還有一個問題在於，當金屬遇到氫氣之後，就會發生反應。如果用管道運輸的話，很難確保氫氣裡面不混入其他物質。
哥倫比亞大學高階研究員弗裡德曼說，“阻礙綠色氫氣普及的因素不是科技，而是現有的基礎設施條件。如果要專門推動綠色氫氣的普及，各國政府和企業都需要在電網構建、港灣建設以及管道鋪設、補給站建造方面投入大量的資金。如果各國政府都吸引投資、推行健全的公共政策，全球經濟就可以承擔這個成本。但這是一種理想化的狀態。”
紅星新聞記者 羅天
編輯 郭宇
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