新建一条从埃及经希腊到意大利的大型输氢管道，全长2500公里，装机容量66GW，2条管道各48英寸，这意味着要投资165亿欧元。负载系数为每年4500小时，每年可输送300 TWh或760万吨氢气。通过这样的管道输送氢气的平均成本为0．005？／kWh或0．2？／kg H2，这是输送氢气总成本的一个合理的比例（van Wijk ＆ Wouters， 2019）。

《非洲氢伙伴计划》是一份关于非洲现有和计划中的天然气、石油和化学产品管道基础设施的概述。他们指出了什么类型的氢产品可以通过这些管道运输。穿越地中海的天然气管道也可能被用来运输氢气（Oldenbroek ＆ Huegemann， 2019）。在未来，更多的氢管道运输能力是必要的。一个专用的大型管道基础设施，从意大利跨越希腊，穿过地中海到埃及，最终进一步延伸到埃塞俄比亚和中东，将非常有助于开发丰富和廉价的可再生能源潜力（van Wijk A．， Wouters， Rachidi， ＆ Ikken， 2019）。图8概述了现有的管道基础设施以及非洲和欧洲之间的一条新的专用氢气管道

可用盐穴进行大规模储氢

欧洲的天然气需求，特别是北欧的天然气需求，表现出强烈的季节性变化。在冬季，天然气需求是夏季的2－3倍（BDEW， 2018）。然而，天然气产量全年保持不变。因此，大规模的天然气季节性储存是必要的。天然气大量储存在空旷的气田、多孔的岩层和盐穴中。大约15－20％的天然气总消耗量被储存起来以平衡天然气的生产和消费（Timmerberg ＆ Kaltschmitt， 2019）（van Wijk ＆ Wouters， 2019）。如今，天然气的储存对平衡电力供应和需求也至关重要。电力系统的平衡是通过抽水蓄能来完成的，但主要是通过可调度的发电厂，通常是燃气发电厂。

盐穴是盐生产的“遗留物”。许多盐穴用于天然气储存，其它一些盐穴中储存石油、压缩空气或其他产品，见图9．1和9．2。盐穴可以用来储存氢，就像它们可以储存天然气一样（HyUnder， 2013）。储存氢的盐穴已经使用了几十年，例如在英国利兹附近。

图9．1遍布欧洲的盐地层和盐穴。红钻是用于天然气储存的盐穴（Bunger， Michalski， Crotogino，＆ Kruck， 2016）

图9．2盐穴（van Wijk， van der Roest， ＆ Boere， 2017）

在一个典型的盐穴中，氢可以储存在200巴左右的压力下。其储氢能力约为6000吨，即240 GWh。包括管道、压缩机和气体处理在内的总安装成本约为1亿欧元（Michalski等，2017）。相比之下，如果将这些能量储存在电池中，成本为100欧元／千瓦时，总投资成本将为240亿欧元。因此，在盐穴中以氢的形式储存能量比电池储存至少便宜100倍。

图10欧洲盐穴储氢潜力（Caglayan等，2019）

欧洲有许多可供大规模储氢的空盐穴。除了新的氢专用盐穴外，还可以在欧洲不同的盐地层中开发储氢能力。最近的一项研究表明，在欧洲盐穴中存在非常大的储氢潜力，见图10 （Caglayan等，2020）。也许氢可以储存在一些空的气田中，以满足储存氢的特定要求。

基础设施如何从天然气过渡到氢气？

困难但关键的问题是，如何在未来十年内从天然气基础设施向氢能源基础设施转型。提高氢气生产能力来填满新建的管道或将天然气管道改造成氢气运输管道需要时间，该管道的容量为15－20 GW。在2030年之前，将天然气运输管道改造成氢气管道或建造一条新的专用氢气管道是完全符合成本效益的。

从天然气到氢气的转变有几种可能的途径和解决方案

▲在电解制氢的同时，也刺激产生大量的碳中和氢，使其有足够的体积来填充运输管道。这使得天然气管道更早转化为氢输送管道成为可能。

▲将氢气与天然气混合。大约2－5％的氢气可以混合在天然气运输网络中，而不需要更换或调整压缩机。在5％以上，氢可以混合在一个特定的运输管道中，在那里压缩机被更换或调整。

▲在天然气管道中放置一个小的氢气管。在管道系统中安装这样的管道很可能更便宜、更快。通过这种方式，1－2GW的氢气可以输送到更远的地方，例如穿越地中海或北海，而不需要高昂的成本。与此同时，天然气仍然可以运输，尽管运力较低。

▲在港口地区建设绿色氨厂，通过运输氨出口氢。这种氨是氮和氢的混合物，可以用于化肥和化学工业，可以再分解成氢，也可以直接用作海上柴油发动机的燃料，或者用于发电厂。

▲在港区建设氢气液化工厂，使用类似LNG的专用低温容器出口液氢。液态氢可以很容易地在到达港重新气化并注入管道系统。或者，液态氢可以用装载液态氢的卡车运送到加氢站（液态氢运输的能量是加压氢运输的10倍）

▲其他运输氢的方法，如液态有机氢载体，将氢与二氧化碳结合产生甲醇、甲酸、煤油或另一种合成烃。

首选的解决方案将取决于地区特点。例如，在北海，天然气管道是可用的，混合或管道解决方案中的管道可能是一个更可取的选择。但是在摩洛哥，最可能的选择是将氨转化为氨并运输，因为摩洛哥已经在大规模的绿色氨生产中为本地肥料生产工作。因此，从天然气到氢气基础设施的转变，发展氢气的港口地区，将氢气分配到加氢站和建筑物，以及跨境的氢气进出口，都是需要更深入研究的课题，以提供聪明和经济有效的解决方案。

欧洲有世界一流的制氢电解槽工业

氢是一种能源载体，就像电一样，它必须由一种能源产生。它可以是（电）化学处理从化石能源，如天然气，石油，煤炭或化石电力，或从可再生资源，如绿色电力，沼气，生物质或直接从阳光。由沼气、生物质能和可再生电力通过电解水产生的氢被称为可再生氢或绿氢。在电解槽技术方面，欧洲拥有强大的市场地位，在全球处于领先地位。

虽然现在很少有专门的电解水制氢，但电解水并不是一项新技术。如今，全球约有20－25GW的电解槽容量主要用于氯的生产。通过电解盐在水中的溶解，从盐中产生氯，但同时从水中产生氢。氢是一种副产品，部分用来产生热量或蒸汽。在全球范围内，这些氯电解槽的很大一部分是由欧洲公司生产的，因此，电解槽行业和供应链在欧洲具有强大的世界市场地位。特别是欧洲工业提供先进的高质量的电解槽，满足高安全标准。这是一个良好的起点，以在欧洲建立一个领先的水电解槽行业。一些欧洲电解槽产品的例子如图11所示。

图11来自欧洲的电解器产品。

2x40GW绿氢计划

实现可再生氢经济将为欧洲、北非、乌克兰和其他邻近地区创造就业、经济增长和福利。与此同时，它将为欧洲、非洲以及更遥远的地方的更清洁、脱碳做出贡献。

然而，这种氢经济需要欧洲与非洲及其邻近地区（如中东）合作采取协调一致的方法。这种方法必须包括可再生能源（和低碳或蓝）氢，氢的市场开发结合氢基础设施的发展，密切配合电力市场的发展和电力基础设施以及氢的天然气基础设施。

在许多国家，包括日本、中国、美国、韩国、澳大利亚和加拿大，用于氢研究、创新和实施的预算大幅增加。特别是日本对于实现氢能源经济有着非常坚定的承诺，通过2020年的奥林匹克运动会向世界展示了它的承诺，这次运动会将被称为“氢能源运动会”。最值得注意的是，日本、中国和加拿大都出现了可再生氢设备制造业，与欧洲竞争。

欧洲电解槽行业和供应链在当今世界市场上具有很强的竞争力。如果欧盟想要建立一个世界领先的可再生氢生产电解槽行业，现在就是行动的时候了。

因此，我们建议在欧盟国家安装40GW的电解槽，并在邻国特别是北非和乌克兰安装40GW的电解槽，直至2030年。

我们，欧洲氢工业，正在致力于开发一个强大、世界领先的电解槽产业和市场，致力于生产 在平等和最终成本低于低碳（蓝）氢可再生氢。实现这一目标的先决条件是，到2030年，欧盟及其邻国（如北非和乌克兰）的2x40GW电解槽市场将得到发展。

2030年绿氢生产路线图2x40GW

今天，欧盟的水电装机容量非常有限。在过去的几年里，电解槽公司在欧盟的支持下，为降低成本、提高效率、扩大电解槽体积和扩大产量做出了巨大的努力。试点和示范项目设备已经安装，但现在的时间需要的是扩大电解槽市场，以进一步降低成本，并通过大规模推出发展一个强大的和有竞争力的欧洲电解槽行业。

目前大多数的制氢过程都发生在或接近氢被消耗的地方。氢的需求目前只普遍存在于氢被用作原料的地方，例如在化学工业和石油化学工业中。在一些化工和石化行业和地区之间，只有有限的私有氢管道基础设施。因此，目前的氢气生产被定性为“垄断”，没有大规模的公共氢气管道基础设施可用，除了点对点销售，没有规律和已存的通用氢气市场和基础设施。

在不久的将来，将出现一个可再生的低碳氢市场，用于生产化学品、石油化工产品、新型合成燃料（如煤油），以及用氢代替从铁矿石中生产“绿色钢铁”中的一氧化碳的还原过程。随着这些工业原料的应用，交通领域的氢市场、工业和建筑的高温和低温热能以及平衡目的的电力生产将会出现。

低碳和可再生的氢气生产既可以被放在特定位置（在氢气需求附近），也可以被控制在中心位置（在能源资源附近）。