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預計到2040年，全球氫氣市場將增長1000倍，從現在到2050年，對清潔氫氣的需求預計將達到每年5億噸。這表現在歐盟明確指出氫是歐洲工業、交通、電力和建筑去碳化的核心。
為什么對一種產品有如此大的需求？
清潔的氫有可能使化學制品、水泥、鐵和鋼生產脫碳，并從單一來源提供綜合的熱和動力。氫將使其他來源的剩余能源能夠儲存起來，并在各部門和各地區之間循環，創造一個可再生能源的循環經濟，其中廢棄的能源不斷循環轉化為動力。
這就是為什么氫對歐盟能源系統整合戰略至關重要，因為它可以從多種來源產生熱量和電力。它也是一種主要的電力燃料，是一種可再生的替代燃料，可以快速去除航運和航空等行業的二氧化碳。至關重要的是，氫可以為不適合直接電氣化的貨運和航運部門提供可再生燃料。
最近的國際氣候協議加速了對清潔氫氣的需求。然而，供應和需求之間的差距越來越大，到2050年，世界需要5億噸綠色和藍色氫。在全球短缺的縮影中，目前的氫產能需要擴大100倍，才能為像德國這樣的國家的商用卡車車隊提供動力。這推動了行業對更具競爭力的平準化氫成本的需求增加，以鼓勵對額外產能的必要投資。
那么，我們如何降低氫的成本，使其更具競爭力呢？
跨部門能源融合
加快清潔氫的生產將需要由跨部門合作和整合支撐的混合能源。這是因為清潔氫將需要混合多種能源，如太陽能和海上風能，以及從電解和石油到海上風能和天然氣等先前分離的部門和專業的平行融合。在我們需要擴大生產的關鍵時刻，一個支離破碎、孤立的氫價值鏈可能會嚴重拖累開發速度。
以氫為基礎的能源聚合已經在熱電廠、海上風力發電項目和氫燃料家庭供暖和運輸中形成。同樣，我們也看到化工、供熱、電力和綠色能源生產商組成的跨部門聯盟生產電子甲醇，并率先在化石燃料和可再生能源公司之間建立伙伴關系，生產綠色氫氣。跨越可再生能源、水、電力和化肥等不同行業的公司已經形成了一個綠色氫彈射器，通過聯合規模經濟來降低開發成本。歐盟委員會的氫戰略同樣概述了跨部門和跨地區整合歐盟整個能源系統的計劃。
打破部門孤島
然而，這涉及到打破國家和部門的孤島，聯合從未合作過的行業的挑戰，如從雄心變為現實，我們與美國普林斯頓大學合作撰寫的開創性論文。從電解設備到石化產品，相關行業的標準、文化、工具和技術千差萬別，這可能會導致發展脫節。例如，我們可以在產業集群或合作關系中看到相互沖突的商業模式、設計方法和工程方法。這意味著不兼容的工具和技術可能會阻礙跨部門協作和數據共享。類似地，我們可以看到項目合作伙伴之間的文化沖突，他們有著截然不同的企業文化，如化學品或風能。
氫氣標準
對全球標準的需求日益增長，以確保氫價值鏈中的技術、工藝、安全和可持續性的一致性。跨部門能源系統整合需要跨部門監督和統一的標準或法規。如果歐盟氫立法在氫法案的保護下得到簡化和統一，這將確保跨部門和國家的持續安全生產。這將為涉及清潔氫的所有行業提供最佳實踐的基準，并有助于協調圍繞共同目標的各種努力。
連接多樣化的生態系統
整合還需要項目管理專家跨越每個相關部門，充當連接所有氫工具、技術、部門和供應商的生態系統樞紐。中立的召集人將有助于確保不同項目合作伙伴、政策、人員和流程的無縫集成。這將使該行業能夠利用“選項工程”，利用全套工具找到從成本到碳效率的最佳解決方案組合。
例如，我們提供資產整合服務，包括選擇最佳的技術組合來開發殼牌開創性的荷蘭氫I綠色氫設施。該項目將借鑒我們在從海上風電到電解等多個相關領域的經驗，協調殼牌和海上風電場之間的合作，每天生產50，000-60，000千克氫氣。
這證明了跨越多個部門的中立召集人如何能夠推動氫能所需的整體、“全系統”資產整合和緊密協作。它提供了一個縮影，說明更廣泛的能源部門如何作為一個提供清潔氫氣的互聯“系統的系統”來管理。
重要的是，該項目展示了獨立的第三方機構如何提供中立的咨詢，以幫助產業集群或財團為任何氫應用選擇來自所有部門的產品和工藝的最佳組合。廠商中立的“開放”氫設計標準同樣可以創建一個共享的氫技術生態系統，這樣所有項目都可以利用同類最佳的混合解決方案。
氫氣革命
清潔氫革命將需要前所未有的努力，將工業、學術界和政府聯合起來，將跨越多個行業和部門的巨大價值鏈整合在一起。這種能源系統集成有能力同時對從運輸到供暖的各種行業進行脫碳，并在我們的經濟中存儲和傳播清潔的電力和熱量。然而，一個支離破碎的氫氣價值鏈將意味著新的發電能力跟不上脫碳的需求。
加快發展需要我們通過共同的標準、法規、項目管理模式和跨行業專家來協調不同的實踐和技術。我們應該建立產業集群、彈射器、財團和公私伙伴關系，將產業、投資者、政府和監管者團結起來，推動合作研發。
最后，我們還需要氫生產、儲存和分配的標準化和協調的總體框架。最終，目標是將能源部門作為一個單一的可互操作的生態系統來管理，在這個生態系統中，能源、專業知識和資產可以在各部門之間自由流通。
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