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隨著人口增長和生活水平的提高，全球社會對資源的需求日益增加，邁向更可持續的未來勢在必行。在這一過程中，中國乃至全世界都將面臨能源需求的劇增。可再生能源是推動實現凈零排放的一個重要途徑，但并非唯一解決方案。氫能經濟將發揮關鍵作用，預計到2050年，氫能將滿足全球能源需求的約20%。氫能領域的機遇包括綠色和低碳氫能生產、氫能的儲送、載體液體（如氨和甲醇），以及面向最終用戶的燃料電池、氫氣/天然氣混合物和用于肥料的綠氨。所有這些都在推動著對研發的大力投資以及在亞洲乃至全球的資本性投資項目，致使氫能經濟發展不斷加速。然而，也存在一些需克服的阻礙因素。

比爾·蓋茨在他最近出版的有關氣候解決方案和突破的書中談到了“綠色溢價 (Green Premium)”，他認為，為綠色能源支付更高價格將成為未來趨勢，但我們必須且消除這一額外成本。蓋茨認為，通過投資數萬億美元加快創新和突破，我們就有望降低和消除綠色溢價。

麥肯錫最近的一份報告顯示，預計到2050年，氫對全球碳減排的貢獻將超過20%。根據H2 Tech雜志 (Gulf Publishing Co.) 的全球能源基礎設施數據庫分析，截至2023年6月，全球共有1886個氫能項目，其中47個是氫能委員會所謂的巨大規模 (Giga-Scale)項目。根據HSBC Global Research, 中國的綠色氫能項目（以產能計算）自2022年10月至2023年3月翻了一番：在建或處于規劃階段的綠色制氫項目的產能從70萬公噸增加到147萬公噸。 當前全球氫能產量約為每年1億公噸，其中大部分用于煉油和化學工藝，屬于自產自用。世界銀行預測，未來7年，這一數字將以每年9% 以上的速度增長，到2050年，世界氫能產量將達到每年5-6.8億公噸。

進展速度

2003年，美國和歐洲就加速發展氫能經濟達成合作共識。如今，美國在多個地區大力投資，僅今年就將投入10億美元用于推動電解水商業化，并在四個地區投入80億美元建設氫能中心，這一目標也最終得以實現。然而，正如世界銀行、國際氫能委員會、國際能源署、麥肯錫等機構所指出的那樣，要使全球氫能價值鏈規模化并實施相關項目，仍存在一些需要攻克的難題。

其中最大的阻礙因素是氫能生產、輸送和利用的經濟性。根據國際可再生能源機構（IRENA）的數據，目前氫能的價格是化石能源的兩到三倍，還不包括碳排放成本。氫能管道輸送的成本比天然氣和石油管道高出10% 到50%。然而，數字技術將迅速扭轉這一局面。艾斯本開辟了一條可持續性路徑，為氫能經濟提供支持，使關鍵的領先數字技術更易于部署，從而推動從可再生能源到氫能生產、再到儲送以及最終使用整個價值鏈上的創新、執行和氫能項目的規模化。

數字技術的采用

要在氫能經濟中充分利用數字技術，需要六個步驟。第一步是對氫能項目進行系統級分析。在氫能項目的投資階段，由于存在多種替代途徑、技術選擇、新技術風險和天氣變數，確定最佳方案是一項十分復雜的工作，而這正是數字技術發揮作用的地方。企業可以利用這些技術，針對每一個項目，在每個地點做出正確的決策，平衡規模、風險和創新。

第二，對氫能生產過程進行數字孿生建模將降低75% 的資本成本。在氫能經濟中，數字孿生是一種重要的工程、評估和項目工具，能夠評估成千上萬種替代設計，快速評估成本和經濟性，對新技術進行虛擬鏡像和持續的性能評估，持續反饋早期運行模塊狀況并改進后續模塊。

在氫能領域，數字孿生反饋對采用預期漸進式實施策略至關重要。全球領先的氫能供應商空氣產品公司與沙特阿美（ARAMCO）合作啟動了NEOM項目，并發布了一項案例研究，其中介紹了艾斯本的數字孿生模型在其美國墨西哥灣沿岸的20個氫能工廠和連接管道網絡中的使用情況。一項案例研究顯示，在這些模型的輔助管理下，其中一個工廠的運營每年可節約成本超過100萬美元。

第三，通過優化可再生能源、儲能和電解過程，可以提高氫能產量的負載利用率，降低10%的運營成本。人們通常會更關注電解制氫技術的資本成本，然而，降低氫能生產的運營成本同樣重要。

第四，通過對氫能儲運進行監控、測量和建模，可以在確保安全性的同時實現100%的可用性。羅伯特·索科洛博士是《氫能經濟藍圖》（2003年）的合著者，他一直強調安全是快速推廣氫能經濟的重要因素，不論是在氫能輸送還是最終使用方面。

第五，需要優化氫能價值鏈。氫能的整體經濟性往往取決于通常涉及多個企業和行業的價值鏈。通過系統級建模，無論是在選擇工藝技術方面還是在價值鏈路徑上，氫能經濟的參與者都能做出正確的投資決策。

第六，改進和優化氫能的最終應用，使其經濟且安全，進而被市場接受。這些嚴格、準確的模型不僅用于電解制氫的技術創新，在擴大氫燃料電池市場的創新和工程階段也具有很高的價值。韓國斗山燃料電池(Doosan Fuel Cell) 采用了艾斯本的過程建模技術。目前采用此項技術的燃料電池和汽車公司超過15家。隨著使用量的增加，數字孿生對燃料電池的版本改進越來越重要。

數字技術是降低氫能價值鏈成本的一個戰略要素，它們能夠加快推廣和實施速度，確保氫能解決方案的安全性和可靠性。