雖然社會在擴大可再生能源生產和降低成本方面取得了重要進展，但通往凈零排放的道路仍然存在重大挑戰。值得注意的是，陽光和風的間歇性，加上當前電池技術的局限性。特別是氫氣，已成為幫助解決綠色電力的存儲，傳輸和分配問題的主要候選者，并且建立必要的基礎設施可能會使工業及其過程控制和儀表行業在未來幾十年內保持相當繁忙。

氫經濟正在加速，氫有一個特殊的屬性，因為它可以使可再生電子無法進入的應用脫碳。氫氣非常靈活，可以短距離或長距離運輸，體積小，體積大，并且根據狀態的不同，如果需要，可以儲存很長時間。事實上，氫氣可以以其純形式作為高壓液體儲存和分布，背負到液態有機氫載體（LOHC）分子上，或作為氨以獲得長期穩定性。它甚至可以與天然氣混合，并通過現有的天然氣傳輸網絡進行分配，作為減少碳排放的過渡步驟。

氫氣的可儲存性為尋求穩定天然氣或電網的國家和地區提供了戰略靈活性，此外，氫為北非等電網基礎設施不足的地區可再生能源發展提供了載體。這是一種新型的化學電池，可以完美地補充電氣電池。

總的來說，可再生氫氣可以大規模地將全球二氧化碳排放量減少25%。除了從家庭供暖到工業加工的最終用例外，他還引用了氫氣在海上應用中的潛力，并指出當作為氨儲存時，它在低壓和低溫下非常穩定，并且可以代替船用油作為船舶的首選燃料。大型港口將成為多能源樞紐，促進石油和天然氣以及各種形式的氫氣，二氧化碳和生物燃料的運輸，所有這些都意味著增加靈活性。

全球40%的碳排放來自工業，深度脫碳將需要多管齊下的戰略。特別是鋼鐵和水泥行業是該行業碳排放的主要貢獻者，僅鋼鐵就占全球排放量的7-8%左右，約占所有道路運輸排放量的一半。自1995年以來，水泥排放量增加了兩倍，到2029年將繼續增長5.1%。在這些行業中取代化石燃料將需要圍繞綠色化學進行更大的過程重組。

現在至關重要的是思維方式的轉變，從試點規模的實施到大規模的設施。由于生產和最終用途的例子種類繁多，并非所有例子都需要被充分利用，價值鏈才能成長和發展。

圖1：氫價值鏈包括廣泛的生產;傳輸;儲存和配送;和最終使用/消費的可能性。隨著我們了解到的更多，生產能力的增加，成本也會下降。來源：Emerson

規模擴大，成本更低

在其他可再生能源已經確立的模式中，增加的容量和更廣泛的部署將不可避免地讓位于更低的成本（圖2）。全球可再生能源容量在過去八年中翻了一番，達到300萬兆瓦。生產綠色氫氣需要綠色電力——存在相關性。如果目前的趨勢繼續下去，碳氫化合物在一次能源流中的份額可能會從2018年的85%左右下降到2050年的20%。

氫氣生產已經在加速，從2018年調試的不到20兆瓦到2020年的140兆瓦。但歐洲計劃到2030年再投產80吉瓦，大幅提高賭注。這是G的千兆瓦，代表從現在到那時每年調試10，000兆瓦的氫氣生產。

圖2：在其他可再生能源已經確立的模式中，平準化能源成本（LCoE）隨著生產/發電規模的擴大而降低。工業規模的氫氣也不例外。來源：Emerson

大規模的預期成本節約將來自學習如何優化氫氣生產過程。例如，1980年至2010年間聯合循環發電廠一開始，它們不到100兆瓦，但現在是800兆瓦，效率從40%上升到60%，可用性從低80%到同期的高90%。真正的操作靈活性、預測性維護策略和增強的過程安全性現已成為常態。

這個過程的核心是燃燒渦輪機。對于綠色氫氣生產，這個核心是電解槽。在過去的10年中，5-10兆瓦的單臺電解槽是常態。現在，漏斗中項目的標準大小為100兆瓦或該數字的倍數。多個電解槽將部署在足球場大小的工廠中——但它們尚未得到優化，以實現最大的效率，可用性和可施工性。

與之前的燃燒渦輪機一樣，未來10年的電解槽運行將加速學習速度，以優化運營，提高效率和可用性，預測性維護和增強整個工廠的過程安全性。自動化和仿真軟件將在提高可靠性、性能、安全性和啟停靈活性方面再次發揮關鍵作用。

最終，人們的心態正在轉向電解槽車隊的管理，這些電解槽在地理上分布并與天然氣和電網協調管理。氫氣將被用作緩沖劑，在過量的可再生能源可用時生產和儲存氫氣，并在缺乏時逆轉這一過程。