氢能的权力游戏：炒作之后会发生什么

尽管如此，Murphy 表示，氢能的未来如何发展仍不确定。尽管项目公告和支持性政策框架不断增加，但清洁氢在大多数市场仍然缺乏竞争力。长期可融资性仍然取决于生产成本的可见性和承购的确定性，这些因素仍然难以捉摸，尤其是在电力行业。基于电解的项目只有在共址、补贴和信誉良好的承购商保持一致的情况下才能推进。

鉴于地缘政治优先事项的变化和投资者日益增长的怀疑态度，解决这些挑战变得更加紧迫。咨询公司普华永道在其 2 月份全球能源趋势展望中警告说，一些地区的势头已经减弱。“在中东和欧洲，由于投资回报不佳，氢气的势头正在减弱——主要是因为与 [液化天然气 （LNG）] 相比，物流障碍和财务回报较弱，”它指出。“许多利益相关者正在将资源转移到天然气等更有利可图的选择上。”普华永道补充说，将大型氢气生产中心与重要承购商联系起来的挑战“削弱了现在正在寻找其他地方的投资者的热情”。氢能一体化项目的回报仍然“与一体化 LNG 项目的回报相比相形见绌，这使得资本配置的选择显而易见”。未来的一年将是决定性的一年。“到 2025 年，我们要么听到氢能取得突破的重大消息，要么我们将见证炒作结束的开始，将氢能重新置于其位置，成为一种机会主义的游戏，而不是能源价值链中的颠覆性参与者。”

氢能的季节变化

对于蓬勃发展的美国氢能行业来说，迷雾尤其令人失望，该行业在过去一年中迅速扩张，以应对重大的联邦激励措施——包括《通货膨胀削减法案》的 45V 3 美元/公斤 （PTC） 生产税收抵免 （PTC） 和数十亿美元的公共投资建立区域氢能中心。Energy Transition Finance 首席执行官 Paul Browning 将由国会和拜登总统塑造的那一刻称为“美国氢能之夏”。该行业现在正在看到由拜登自己的财政部的规则制定者创造的“美国氢能冬天”。他指出了 45V 初步指南的“三大支柱”，这“使一些项目陷入困境”，以及最终确定规则的长期延迟，这“使其余项目无法获得银行服务”。他说，虽然最终指南已于 2025 年 1 月发布，但它“正在出门”。“现在，重要的问题不是特朗普政府做了什么，而是他们为什么要这样做，”他说。“有些人愿意相信他们不知道自己在做什么。这在 2017 年 1 月可能是真的，但这次不是真的。

然而，美国能源部 （DOE） 表示，它将继续关注基本面。美国能源部氢能和燃料电池技术办公室主任 Sunita Satyapal 博士在会议上发表讲话时表示，这仍然是“氢能的关键时刻”。她强调了该机构继续推动降低成本、扩大基础设施和实现商业规模化。

她指出，美国目前每年生产约 1000 万吨氢气，约占全球产能的 10%，主要用于炼油、氨和化学品。它将继续看到未来的显着增长：国家氢能战略概述了到 2030 年 10 MMt 的目标，到 2040 年翻一番，到 2050 年达到 50 MMt，这是在高影响行业的战略部署的推动下；

“关键挑战确实是成本，”Satyapal 说，并指出，虽然创新正在加速，商业部署正在出现，但清洁氢必须低于每公斤 4 美元——理想情况下接近 2 美元——才能与现有燃料广泛竞争。美国能源部继续支持创新，在过去二十年中，联邦投资获得了 1,000 多项氢相关专利，并成立了专注于长途卡车运输、钢铁和备用电源等难以减排的行业的新财团。“我们的主要关注领域是真正降低成本和实现规模化——负担得起的、丰富的氢能，”她说。“关键是让私营部门能够进行这种承购和商业上可行的扩大。”

从承诺到产品

对于电力行业来说，围绕氢气生产的不确定性加剧了对其作为燃料的可行性的怀疑，尤其是在为电网脱碳做出有意义贡献所需的规模、速度和成本方面。尽管如此，氢气的潜力在关键应用中越来越突出，例如长期储能、关键负载的弹性和需求侧灵活性。至少有一个决定性的项目似乎正在取得进展：位于犹他州的 ACES Delta 设施（图 2）由 DOE 的 5.04 亿美元贷款担保支持，计划于今年晚些时候开始运营。该项目是专为季节性电力部门存储而设计的绿色氢气生产的首批真实示例之一。

在世界氢能北美会议上，专家们普遍认为，电解槽技术已经足够成熟，可以支持商业规模的部署。碱性和质子交换膜 （PEM） 电解槽等成熟技术因其相对效率、系统灵活性和供应链可用性而越来越多地被选择。一些演讲者还谈到了固体氧化物电解槽等新兴技术，由于工作温度高且集成复杂，这些技术仍处于早期商业阶段。

尽管如此，开发人员强调，面临的挑战不在于技术性能，而在于执行。“人们需要的是可融资、可投资的技术，他们需要看到电解可以以数十兆瓦的功率交付。我们能否按时、按预算交付，它是否能在工厂的整个生命周期内发挥作用？“所以，对我来说，可融资性和可信度是目前的基础，它比短期业绩或成本改进具有更高的优先级。”

Calver 指出，政策支持和安全承购正好位于成熟度和市场可行性之间的差距中。他认为，这一差距将定义财务架构，并刺 激工程、采购和施工信心。“我和我的同事们 [参加会议] 的原因是为了更好地了解美国市场未来的政策。现在，我认为我们相当谨慎。如果没有这种清晰度，我们的潜在客户都不会做出投资决定，即使是大规模的开发成本。

电解槽制造商和系统集成商也响应了这一信息，敦促更深入的行业合作以顺利部署。与联合循环涡轮机或 LNG 接收站不同，电解槽现在才以商业规模嵌入电力行业环境，对布局、运营和安装成本产生重大影响。“它不像燃气轮机或液化天然气工厂，后者已经完成了 2,000 次，”西门子能源氢能销售高级经理 Gautam Chhibber 说。“我们必须一起学习并共同努力，以降低这些站点的总安装成本。”

与电网集成：Flex Loads、Curtailment 和 Resiliency

目前，氢能与电力行业的整合仍然是小众且高度本地化的——取决于电网条件、能源定价、许可动态和共址基础设施。这给氢生产商带来了经济限制，他们实际上被困在高昂的电力成本和有限的作窗口之间。NovoHydrogen 首席执行官马特·麦克莫纳格尔 （Matt McMonagle） 对核心权衡直言不讳。“如果你的电力是免费的，但你每年要运行电解槽几个小时，那么你的氢气将非常昂贵，”他说。“另一方面，如果你 100% 的时间都在运行电解槽，但你的电力很贵，那么你的氢气也会很贵。”

他指出，对于绿色氢能，“最大的成本是你的电力成本”。电网互连使部署进一步复杂化。“在我的职业生涯中，绝大多数夭折的可再生能源项目都是因为互连，”McMonagle 说。“这就是不依赖电网的好处——你可以选址 [允许潜力]，而不仅仅是发电机连接。但我们仍然需要水和客户，而电网互连确实是困难的部分。

最佳选址和基础设施可用性之间的紧张关系已成为开发人员面临的决定性挑战。美国国家可再生能源实验室 （NREL） 燃料电池和氢技术项目负责人 Keith Wipke 表示，区域可行性差异很大。“我们模拟了风能、太阳能和电解槽的最佳尺寸，然后计算了氢的平准化成本，”他说。“美国中部有一些非常好的地方。但挑战在于，您如何移动能量？在我们拥有与我们的电力和天然气系统一样好的氢气管道之前，这将是困难的。

即使位置不是障碍，也必须仔细考虑市场契合度。“包含能量的分子有很多价值，你可以四处移动并在以后使用，”Wipke 补充道。“它长时间非常稳定。但对于电网存储，你会与廉价的电力竞争，所以你必须小心部署在哪里。

在规模上，电网集成也带来了技术风险。“我们还没有充分讨论的一个方面是电网连接，”西门子能源的 Chhibber 说。“如果你想将 125 MW 的负载连接到电网并希望获得稳定的负载，你真的需要了解这些负载将如何影响你的电网，”他说。“它可能对谐波产生影响，可能对瞬态负载产生影响。所以，我会鼓励团队成员在项目的早期多考虑一下，而不是以后。

尽管存在这些挑战，但 McMonagle 表示，如果氢气生产可以位于现有输电设施附近并迅速获得批准，那么德克萨斯州和加利福尼亚州等高发电地区的弃氢可能会解锁新的价值流。用于数据中心备份的燃料电池是越来越受到关注的一个应用。多位小组成员指出，这是固定式氢能的一个有前途的近期机会，特别是考虑到弹性要求和数字基础设施脱碳的压力越来越大。

解决承购、确定性和需求缺口

虽然氢能的未来面临巨大政策风险，但该行业也在努力应对持续的需求。开发商缺乏忠诚的承购商，而在电力行业，兴趣在很大程度上仍然是投机性的。S&P Global Commodity Insights 的数据显示，早期市场需求集中在炼油、氨生产和重型运输。电力行业的应用（如调峰支持、固定可再生能源或电网规模存储）已经引起了人们的关注，但很少有应用转化为合同负荷。公用事业和电网运营商仍然保持谨慎，更喜欢具有短期回报、更明确的监管价值和运营不确定性较小的投资。

成本是最直接的障碍。根据能源经济与金融分析研究所 （IEEFA） 2024 年的一份报告，虽然一些公用事业公司已经启动了氢混合燃烧示范或建造了以“氢能”为卖点的新工厂，但这些项目可能会超卖。报告指出，在可预见的未来，“任何'氢能'燃气发电厂都将几乎完全使用甲烷运行”，如果不是完全使用甲烷的话“，并呼吁对排放、经济性以及将不确定成本转嫁给纳税人的风险进行更多审查。

即便如此，氢能在电力领域的价值主张可能在于选择性。混烧、长期存储和系统灵活性越来越难定价，但随着电网波动和脱碳压力的增加，这一点变得越来越重要。勃朗宁提出了一个务实的观点。虽然承认氢不是 IRA 中最大的项目，但他指出，石油和天然气利益集团正在游说保留 45V，而共和党人最终可能会改进规则制定。“当所有尘埃落定时，修改后的 45V 可能会幸存下来，”他的幻灯片上写道。他对开发人员的建议是：“专注于承购 [意向书]，这样您就可以在 2 到 8 个月内做好准备。为您的承购商提供 45V 变化的任何好处或坏处。