2013年全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放總量為365億噸。從2014年起，全球智能電網(wǎng)的長期任務(wù)將轉(zhuǎn)身以“碳隔離”與“核隔離”為手段實(shí)現(xiàn)超級(洲際)電網(wǎng)高效儲能并生產(chǎn)低碳交通能源清潔燃料：(1)零碳循環(huán)“熱電聯(lián)制燃?xì)庑滦湍茉锤锩?rdquo;打造合成氨與煤制天然氣戰(zhàn)略升級版;(2)隔核循環(huán)“熱電聯(lián)制燃?xì)庑滦湍茉锤锩?rdquo;打造合成氨與碳封存合成天然氣戰(zhàn)略升級版。這是一場偉大的能源革命，從此全球智能電網(wǎng)將作為最具有增殖潛力的天然氣田與清潔能源田而登上未來歷史舞臺，而且將作為新的千年里“氣體能源時代”最具有經(jīng)濟(jì)活力的戰(zhàn)略新興能源核心區(qū)，全球均將由此獲得“能源獨(dú)立”。

“零碳循環(huán)電制氣新型能源革命”將來得比北美頁巖氣能源革命更為持久。最終，全球煤電、核電將被這場“低碳版電氣化模式”收拾得干干凈凈!全球高碳電業(yè)歷史必將攀越邁過這新的一頁!

到2050年，德國可再生能源發(fā)電比例達(dá)到80%的目標(biāo)不會變。1913年德國巴斯夫公司急于實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型之舉的合成氨“空氣煉金術(shù)”戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)讓德國戰(zhàn)時崛起，締造了德國馬克的誠信神話，最終讓現(xiàn)時的歐元成為世界貨幣的一極，成就了歐元“平衡貨幣”的全球金權(quán)政治地位。100年一晃眼間就過去了，2013年德國巴斯夫公司的營業(yè)額在1000億歐元之高。那么，時下德國企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型更值得推崇，比如說西門子的燃煤GSP干粉氣化技術(shù)以及其果斷“棄核”的雄心偉略。眼下，德國奧迪積極推行的“(超級智能電網(wǎng))可再生能源平衡交通新理念”將創(chuàng)造新的歷史神話——將“電網(wǎng)盈利訴求”調(diào)整為現(xiàn)代服務(wù)業(yè)——超級(洲際)電網(wǎng)高效儲能并生產(chǎn)低碳交通能源清潔燃料，此舉的實(shí)效性將超越(美國奧巴馬總統(tǒng)推行的能源新政與智能電網(wǎng)電動汽車引領(lǐng)的)北美地區(qū)第三次工業(yè)革命，其歷史成就將不亞于“靜悄悄的”北美頁巖氣革命所帶動的美國能源獨(dú)立。

德國2050零碳循環(huán)清潔能源

德國從兩個方面進(jìn)行制造二氧化碳零排放制取氫的產(chǎn)業(yè)嘗試，即(1)利用可再生能源生成的電力對水進(jìn)行電解;(2)雖然采用對化石燃料進(jìn)行重整或者氣化加工的方法，但通過利用“二氧化碳捕集及封存”(CCS：將重整和氣化時產(chǎn)生的二氧化碳在向大氣排放之前進(jìn)行分離、捕集及封存)工藝，來實(shí)現(xiàn)二氧化碳的零排放。

德國利用日益增多的風(fēng)力發(fā)電制造氫

在上述項(xiàng)目中備受關(guān)注的，要數(shù)德國利用風(fēng)力發(fā)電生成的電力、通過電解來制造氫的項(xiàng)目。德國已經(jīng)決定去核電，因此開始越來越多地采用可再生能源中的風(fēng)力發(fā)電，其中多數(shù)集中在德國北部。由于德國北部沒有太大的電力需求，因此需要向工業(yè)集中的德國南部輸送電力，但鋪設(shè)高壓輸電線的步伐十分緩慢。因此，利用德國北部風(fēng)力發(fā)電剩余的電力制造氫并加以利用的項(xiàng)目日益增多。

比如，正在德國首都柏林以北120公里的勃蘭登堡州普倫茨勞推進(jìn)的“普倫茨勞風(fēng)力氫項(xiàng)目”。該項(xiàng)目擁有共計(jì)6兆瓦風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，平時將生成的電力輸入電網(wǎng)。在夜間等電力需求較小，以及電力出現(xiàn)剩余時，則會對水進(jìn)行電解制造氫，然后存儲到貯氫罐中。

儲藏的氫根據(jù)需要，與甲烷等可燃性氣體(生物燃?xì)?混合，然后供應(yīng)給熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。而利用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的電力供應(yīng)給電力系統(tǒng)網(wǎng)，其廢熱則銷售給地區(qū)供熱系統(tǒng)。部分氫還將供應(yīng)給位于柏林市內(nèi)等的燃料電池車(FCV)及氫燃料汽車專用加氫站等。

將氫與城市燃?xì)饧淄榛旌献鳛槿剂鲜褂玫臍渫?Hythane：混氫天然氣)項(xiàng)目中，對通過風(fēng)力發(fā)電制造的氫加以利用的項(xiàng)目也在增多。具有代表性的是德國的“Power-to-Gas”。德國意昂集團(tuán)(E.ON)及綠色和平能源公司(GreenpeaceEnergy)等能源企業(yè)使用風(fēng)力發(fā)電的剩余電力對水進(jìn)行電解，轉(zhuǎn)換成氫，然后供應(yīng)給現(xiàn)有的供氣網(wǎng)。這樣，在有效利用剩余電力的同時，通過添加清潔的氫，還可削減硫氧化物(SOX)及氮氧化物(NOX)等有害物質(zhì)的排放。由于可利用現(xiàn)有城市燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施，因此預(yù)計(jì)會加快氫社會的實(shí)現(xiàn)。

利用二氧化碳零排放氫制造甲烷

除了在城市燃?xì)庵谢烊霘浼右岳玫姆椒ㄍ?，直接利用氫制造甲烷這一城市燃?xì)獬煞值膭酉蛞糙呌诨钴S。在德國，SolarFuel公司制造了一種成套設(shè)備，可利用可再生能源生成的電力對水進(jìn)行電解來制造氫，然后使其與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，從而生成甲烷，目前正在進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。

SolarFuel于2009年啟用了可再生能源輸出功率為25千瓦的試制機(jī)，并以40%的效率成功制造出了甲烷。2013年該公司將其輸出功率提高到了20兆瓦，力爭實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。該公司力爭將制造的甲烷直接供應(yīng)給天然氣管道。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，可利用城市燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施，還能使城市燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。

將利用可再生能源生成的氫和二氧化碳制造的甲烷用于汽車的嘗試也已經(jīng)開始展開。比如，汽車廠商奧迪公司推進(jìn)的“奧迪e-gas項(xiàng)目”。該項(xiàng)目從2013年秋季開始全面啟用甲烷年產(chǎn)能為1000噸的設(shè)備。該設(shè)備的工作原理是，利用6兆瓦的電力對水進(jìn)行電解生成氫，然后將生成的氫與二氧化碳混合制造成甲烷。奧迪計(jì)劃將其作為該公司銷售的壓縮天然氣(CNG)車的燃料，或者供應(yīng)給公共供氣網(wǎng)。將太陽能發(fā)電制造的氫用于社區(qū)和大廈

使用太陽能發(fā)電的電力制造氫的嘗試也在日益增多。其中比較有名的是法國科西嘉島的“MYRET平臺項(xiàng)目”。目前該項(xiàng)目正在開展實(shí)驗(yàn)，利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)的剩余電力對水進(jìn)行電解來制造氫，在電力需求達(dá)到高峰時，以及為實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電的平均化，利用燃料電池進(jìn)行發(fā)電，然后向科西嘉島的電網(wǎng)輸送電力。

在利用太陽能發(fā)電方面，由于大廈及住宅等電力需求方也會在其設(shè)施中加以采用，因此在設(shè)施內(nèi)將太陽能電力轉(zhuǎn)變成氫加以利用的項(xiàng)目也已開始啟動。比如，澳大利亞格里菲斯大學(xué)在大廈屋頂設(shè)置太陽能電池板，白天在陽光照射的時間內(nèi)，將生成的電力直接用于設(shè)施內(nèi)部，剩余電力則存儲到蓄電池中，并用于通過電解制造氫。生成的氫存儲于貯氫合金中。

存儲于蓄電池的電力主要用于夜間運(yùn)轉(zhuǎn)空調(diào)等，氫則在陰雨天時，通過燃料電池用于供電等。格里菲斯大學(xué)稱，僅利用氫即可為該設(shè)施供應(yīng)一天電力。