隨著全球對綠色能源需求的不斷增加，葡萄牙憑藉其豐富的可再生能源資源和先進的技術，在綠氫項目的發展中展現出巨大的市場潛力。葡萄牙擁有豐富的風能和太陽能資源，特別是在海上風電方面取得了顯著進展。這些資源為綠氫的生產提供了理想的條件。作為歐盟成員國，葡萄牙還可以利用其地理優勢和交通便捷性，將綠氫出口到其他歐洲國家。歐洲對綠氫的需求不斷增加，葡萄牙有望成為重要的綠氫供應國。
一、葡萄牙《國家氫能戰略》的修訂與更新
葡萄牙《國家氫能戰略》於2020年8月發佈，旨在推動氫能作為未來能源系統的重要組成部分。該戰略通過利用葡萄牙豐富的可再生能源資源，特別是風能和太陽能，來生產綠色氫能，支持國家的能源轉型和可持續發展目標。隨著全球氫能市場的發展和國內外政策環境的變化，進行了若干調整和更新，以適應新形勢和新目標。以下是葡萄牙《國家氫能戰略》自2020年發佈以來的主要修改和更新的要點：
1. 戰略目標的調整
在2022年，葡萄牙政府將2030年電解水制氫裝機容量的目標從2-2.5吉瓦（GW）提高到3-4吉瓦，之後，生產綠氫的新電解槽產能目標又提高到5.5吉瓦，以更好地滿足國內市場需求並增強出口能力。更新後的戰略進一步強調氫能在交通、工業和電力領域的應用，並新增了氫能在住宅供熱和船舶燃料等新興領域的應用目標。葡萄牙政府還在2022年啟動了多個綜合能源基地的建設計畫，將風能、太陽能和氫能生產結合起來，形成一體化的清潔能源生產和供應系統。
2. 政策支持的強化
葡萄牙政府在2021年和2023年分別增加了對氫能項目的財政支持，包括更多的補貼、稅收優惠和專項基金，例如，政府設立了“國家氫能發展基金”，預計到2030年投入超過10億歐元，支持氫能項目的研發和基礎設施建設，以吸引更多的投資者和企業參與氫能產業。為加快氫能項目的實施，政府簡化了項目審批流程，減少了行政障礙，並提供了一站式服務，幫助企業更快地獲得項目審批和資金支持，激勵氫能產業的發展。
3. 國際合作的深化
葡萄牙積極參與國際氫能合作，與歐盟成員國和全球氫能產業領先國家展開技術交流和合作研發，共同開發跨國氫能項目，以共用技術經驗和市場資源。2023年，葡萄牙與德國簽署了一項價值5億歐元的合作協議，共同開發氫能技術和項目。葡萄牙與全球領先的氫能技術國家，如德國、日本和美國，簽署了多項合作協議，開展聯合研發和技術交流，共同推進氫能技術的創新和市場應用。
4. 基礎設施建設的推進
建設覆蓋全國的氫能基礎設施，包括氫氣加注站、儲氫設施和輸送管道。到2025年，葡萄牙計畫建設超過100個氫氣加注站，並鋪設500公里的氫氣輸送管道。2023年葡萄牙的新計畫提出建設超過150個氫氣加注站，比最初的目標增加了50個，以更好地支持氫燃料電池汽車的推廣和使用。
二、葡萄牙氫能產業發展現狀
葡萄牙政府制定了《國家氫能戰略》，旨在利用豐富的可再生能源資源，特別是海上風能，推動綠色氫能的生產和應用。
1.綠氫製備技術與生產
電解水制氫是目前最為成熟的制氫技術之一。該技術利用電力將水分解為氫氣和氧氣。海上風電場可以直接利用風電進行電解水制氫，生產出的氫氣可以通過管道或船舶運輸到岸上，供給各類終端用戶。葡萄牙重點發展利用可再生能源（如風能和太陽能）進行電解水制氫，推動綠色氫能的生產。WindFloat Atlantic項目是世界上第一個商業化的漂浮式海上風電項目，位於葡萄牙北部的波爾圖附近，總裝機容量為25兆瓦，成功展示了葡萄牙在浮動平臺設計和海上風電技術方面的領先地位。通過該項目，葡萄牙在海上風電制氫方面積累了寶貴經驗。
葡萄牙還支持研發和應用新型制氫技術，如高溫電解和生物質制氫等。2023年，葡萄牙的科研機構和企業聯合開發了一種新型高效電解槽，將制氫效率提高到70%，顯著降低了制氫成本。
為了提高海上風電制氫的效率，近年來出現了一種新型的海上電解制氫裝置。這些裝置可以直接部署在海上風電場附近，通過海上電纜接入風電場的電力系統，實現就地制氫。這種方式不僅減少了電力傳輸損耗，還能降低制氫過程中的成本。海上電解制氫裝置設計考慮了海洋環境的特殊性，如抗腐蝕、抗風浪和耐久性等。設備通常採用防腐材料和防水設計，以應對海水的侵蝕和惡劣的海洋氣候條件，同時還可以與海上風電場結合，形成綜合能源利用系統。風電場的電力不僅可以用於制氫，還可以供給海上平臺上的其他設備和設施，實現多能互補。
2. 氫能儲存與運輸
葡萄牙致力於發展高壓氣態儲氫、液態儲氫和化學儲氫等多種儲氫技術，以滿足不同應用場景的需求。目前，葡萄牙已經建成了歐洲最大的高壓儲氫設施，儲存容量達到5000公斤。隨著技術的不斷進步，氫氣的儲存和運輸成本將逐步降低，為大規模推廣應用奠定基礎。同時加快建設氫能輸送管道、氫氣加注站和儲氫設施，構建覆蓋全國的氫能基礎設施網路。到2025年，葡萄牙計畫建設超過150個氫氣加注站，並鋪設500公里的氫氣輸送管道。
3. 氫能應用推廣
在交通領域，推動氫燃料電池汽車、公車和貨運車輛的發展。葡萄牙政府已與主要汽車製造商合作，計畫到2030年在全國推廣1萬輛氫燃料電池汽車，並建設完善的加氫站網路。在工業領域，支持鋼鐵、化工、煉油等高耗能工業企業採用氫能替代傳統化石燃料。2023年，葡萄牙南部的一家鋼鐵廠成功使用綠色氫能進行生產，每年可減少約50萬噸二氧化碳排放。在電力與儲能領域，推動氫能在電力儲能和調峰中的應用，利用氫氣作為儲能介質，實現可再生能源的穩定供電。2024年，葡萄牙將在里斯本附近啟動一個大型氫能儲能項目，儲能容量達到100兆瓦時，幫助平衡電網供需。
4. 主要代表性的項目
（1）WindFloat Atlantic擴展項目
WindFloat Atlantic是全球首個商業化的漂浮式海上風電場，已經取得顯著成果。為了進一步利用風電資源，項目擴展計畫在現有基礎上增加新的漂浮式風電平臺，並建設電解水制氫裝置，利用風電直接電解海水制氫，採用高效電解槽技術，通過海底管道將氫氣輸送到岸上儲存設施，擴展後總裝機容量為50兆瓦，每年生產數萬噸綠色氫氣。項目位於葡萄牙北部沿海的波爾圖。預計2025年投運，目前仍正在進行可行性研究和環境評估。項目主要參與方主要有EDP Renováveis, Repsol, Principle Power等公司。
（2）Sines綠氫中心
項目位於葡萄牙南部的Sines地區，Sines地區是葡萄牙重要的工業中心，擁有豐富的可再生能源資源。Sines綠氫中心項目旨在利用當地的海上風電和太陽能資源，生產並供應綠色氫氣，推動工業和交通的脫碳。裝機容量為100兆瓦。這一大型電解水制氫裝置採用高效電解水制氫技術，並結合先進的儲氫技術，顯著提升葡萄牙的綠氫生產能力，未來還有可能向歐洲其他國家出口綠氫，預計2027年投運，目前正在進行工程設計和基礎設施建設，項目參與方主要有Galp Energia, EDP Renováveis, REN等公司。
（3）HEVO-SOLAR項目
Fusion Fuel開發的HEVO-SOLAR項目結合了太陽能光伏系統和高效電解水技術，將電解槽直接集成到光伏系統中，旨在實現低成本、高效的綠色氫能生產。項目採用Fusion Fuel開發的HEVO電解槽技術，計畫在葡萄牙多個地區推廣應用。初期為20兆瓦，未來擴展至50兆瓦。目前已完成初期安裝和測試，預計2024年投運，項目主要參與方為Fusion Fuel, local municipalities等。
（4）Green Flamingo項目
Green Flamingo項目是葡萄牙與荷蘭合作的跨國項目，旨在通過利用葡萄牙的海上風電和太陽能生產綠氫，並通過專用海底管道輸送氫氣到荷蘭。為開拓歐洲氫能市場，該項目採用大規模電解水制氫技術，裝機容量為300兆瓦，預計2030年投運，目前正在項目規劃和設計階段，主要參與方為EDP Renováveis, Shell, Dutch partners等。
（5）H2Sines項目
H2Sines項目是一個專注於氫能產業發展的聯合項目，彙集了多家葡萄牙和國際企業，形成了氫能產業集群。項目目標是在Sines地區建立一個綜合性的氫能生產和分配中心。裝機容量為200兆瓦，利用風能和太陽能制氫，採用先進電解水技術，結合儲氫和運輸解決方案，應用於工業、交通和電力儲能的場景。目前工程設計和初步建設，預計2028年投運，主要參與方包括Martifer Group, Galp Energia, REN等。
葡萄牙在綠氫領域的多個重大項目展示了其在全球氫能市場中的巨大潛力和市場機會。這些項目不僅利用了豐富的可再生能源資源，還結合了先進的技術和國際合作，推動葡萄牙在氫能產業中的快速發展。隨著這些項目的實施和擴展，葡萄牙有望成為全球綠氫生產和供應的重要中心。但是，葡萄牙氫能產業也是面臨技術創新和成本控制的挑戰，必須通過加大研發投入和規模化生產，推動技術進步和成本下降，提高氫能的市場競爭力。
三、葡萄牙的海上風電制氫平臺建設
海上制氫平臺是結合海上風電和氫能技術的創新解決方案，通過在海上直接利用風電進行制氫，有效解決了風電消納和電力儲存的問題。葡萄牙擁有豐富的海上風能資源，特別是在大西洋沿岸，風力條件非常理想。通過在海上建設制氫平臺，可以直接將風電轉化為氫氣，實現綠色制氫的目標。葡萄牙已經開始探索海上風電制氫的可行性。葡萄牙能源巨頭EDP Renováveis (EDPR)正在開展多個海上制氫試點項目，旨在探索海上風電制氫的可行性。這些試點項目將在現有風電場附近建設小型制氫裝置，驗證技術的可靠性和經濟性，為大規模應用奠定基礎。
1. 技術路線與特點
海上制氫平臺採用浮動平臺設計，可以安裝在深海區域，適應各種海洋環境。浮動平臺設計的關鍵在於保證其穩定性和抗風浪能力。目前，葡萄牙的WindFloat技術在這一領域取得了顯著進展，成功應用於多個海上風電項目。平臺上安裝電解水制氫系統，利用風電場產生的電力將海水電解成氫氣和氧氣。該系統需要具備高效、耐腐蝕和抗海洋環境的特性。葡萄牙在電解槽材料和結構設計方面進行了大量研究，以提高系統效率和耐用性。制氫平臺上配備了氫氣儲存裝置，採用高壓氣態儲氫或液態儲氫技術。為保證安全性和經濟性，儲氫裝置需要具備高強度和防腐蝕性能。氫氣儲存後，通過海底管道或專用運輸船舶將氫氣輸送至陸地，供給終端用戶。為了確保平臺的高效運行，採用智能監控和維護系統。通過物聯網和大數據技術，對制氫裝置和平臺的運行狀態進行即時監控，預測故障並進行預防性維護，提升系統的可靠性和運行效率。
2. 制氫效率與成本
目前，電解水制氫技術的效率約為60-70%。未來幾年，隨著技術的進步和電解槽的改進，制氫效率有望提升至75-80%。當前電解水制氫的成本約為4-6美元/千克（kg）。通過技術進步和規模化生產，預計到2030年，制氫成本有望降至2-3美元/千克。
3. 海上制氫項目的投資與經濟性
建設海上制氫平臺的初始投資包括浮動平臺、電解水設備、儲氫裝置和基礎設施建設等，預計總成本約為5000-7000美元/千瓦（kW）。與傳統電網輸電相比，直接在海上制氫並運輸氫氣，可以減少電力傳輸損耗和基礎設施投資。考慮到氫氣的市場需求和價格，海上制氫項目的內部收益率（IRR）有望達到10-15%。
4.氫氣儲存與運輸
儲氫方式：一是高壓氣態儲氫，使用高壓容器儲存氫氣，常見的壓力等級為350-700巴（bar）。二是液態儲氫，通過冷卻將氫氣液化，儲存密度更高，但成本和能耗也較高。
運輸方式：一是海底管道，適用於短距離、大規模氫氣運輸，初始投資較高，但運營成本低。二是氫氣運輸船：適用於長距離運輸，靈活性高，但需要專用船舶和液化技術。
成本分析：高壓氣態儲氫成本約為2-3美元/千克；液態儲氫成本約為4-6美元/千克；海底管道運輸成本約為1-2美元/千克（根據運輸距離和規模）；氫氣運輸船成本約為3-5美元/千克（根據運輸距離和規模）。
葡萄牙在海上制氫平臺建設方面展現出巨大的發展潛力。通過充分利用豐富的海上風能資源和先進的技術創新，葡萄牙正在積極推動綠色制氫技術的發展。儘管面臨技術和經濟挑戰，但隨著技術的不斷進步和國際合作的加強，海上制氫平臺有望成為實現能源轉型和碳中和目標的重要組成部分。通過上述數據分析，可以看出葡萄牙在這一領域的巨大潛力和未來發展的光明前景。
四、葡萄牙的主要氫能企業
葡萄牙在氫能產業的發展中，有多家領先企業在技術研發、生產和應用方面取得了顯著進展。這些企業不僅推動了葡萄牙氫能產業的快速發展，還為全球氫能技術的創新和應用提供了重要支持。以下是葡萄牙的氫能頭部企業：
1. EDP Renováveis (EDPR)
EDP Renováveis (EDPR) 是葡萄牙最大的可再生能源公司，也是全球領先的可再生能源開發商之一。作為EDP集團的子公司，EDPR專注於風能和太陽能專案的開發、建設和運營。EDPR在氫能領域積極探索，通過其風電場專案開發綠色氫能。EDPR參與了多個海上風電制氫項目，如WindFloat Atlantic項目，並計畫在未來擴大其在氫能領域的投資和技術研發。代表性項目是WindFloat Atlantic，EDPR在該項目中不僅推動了漂浮式海上風電技術的發展，還計畫利用風電場的電力進行電解水制氫，生產綠色氫氣。
2. Galp Energia
Galp Energia是葡萄牙最大的能源公司之一，傳統上以石油和天然氣業務為主。近年來，Galp大力投資可再生能源和氫能項目，逐步轉型為綜合能源服務提供商。Galp Energia積極參與氫能技術的研發和項目實施，特別是在綠色氫能的生產和應用方面。Galp與多家國際企業和研究機構合作，推動氫能技術的商業化應用。代表性項目是Sines氫能項目，Galp計畫在葡萄牙南部的Sines建設一個大型綠色氫能生產設施，利用可再生能源進行電解水制氫，並計畫將氫氣用於工業和交通領域。
3. REN (Redes Energéticas Nacionais)
REN是葡萄牙國家電網公司，負責全國電力和天然氣的傳輸。雖然REN主要業務集中在電力傳輸和電網管理，但隨著氫能的發展，公司也在積極佈局氫能的電網連接和輸送領域。REN在氫能領域的主要貢獻在於基礎設施建設和技術支持，特別是氫能與電網的整合。REN參與了多個氫能輸送和儲存項目，確保氫能的高效傳輸和使用。代表性項目是氫能輸送管道項目，REN計畫建設覆蓋全國的氫能輸送管道網絡，支持氫能在各個領域的應用，並促進氫能的穩定供應。
4. Fusion Fuel
Fusion Fuel是一家專注於氫能技術研發的公司，總部位於葡萄牙。公司致力於開發高效的綠色氫能生產技術，通過創新的太陽能和電解水技術，實現低成本的氫氣生產。Fusion Fuel開發了一種名為HEVO的高效電解水技術，結合太陽能光伏系統，提高了制氫效率和經濟性。公司積極推進其技術在全球範圍內的應用，計畫在葡萄牙建設多個氫能生產設施。代表性項目是HEVO-SOLAR項目，Fusion Fuel在葡萄牙開發的HEVO-SOLAR項目，通過結合太陽能光伏和電解水技術，實現低成本、高效的綠色氫能生產。
5. Martifer Group
Martifer Group是一家多元化的工業集團，總部位於葡萄牙，業務涵蓋鋼結構、能源、農業等領域。近年來，Martifer Group積極佈局氫能產業，推動氫能技術的研發和項目實施。Martifer Group在氫能領域的貢獻主要體現在氫能基礎設施建設和技術研發方面。公司與多家國際企業和研究機構合作，推進氫能項目的實施和商業化應用。代表性項目是H2V Portugal項目，Martifer Group參與的H2V Portugal專案項目，旨在建設一個大型的氫能生產和分配網路，支持葡萄牙氫能市場的發展。
6. H2Sines
H2Sines是一個專注於氫能產業發展的聯合項目，彙集了多家葡萄牙和國際企業。該項目的目標是在葡萄牙南部的Sines地區建立一個氫能生產和分配中心，利用當地的可再生能源資源進行綠色氫能生產。H2Sines項目旨在推動葡萄牙氫能產業的發展，通過大規模生產綠色氫能，滿足國內市場需求，並出口到其他歐洲國家。項目還包括建設氫能基礎設施和技術研發中心。代表性項目是Sines綠色氫能中心，H2Sines項目計畫在Sines地區建設一個綜合性的氫能生產和分配中心，利用當地的風能和太陽能資源進行綠色氫能生產，並建立相關的基礎設施和技術研發設施。
五、結論
海上風電制氫是實現能源轉型和碳中和目標的重要路徑之一。海上制氫是一個全球性的技術和市場，各國需要加強合作，共同推動技術研發和市場應用。通過國際合作，分享技術經驗和市場資源，海上制氫將迎來更加廣闊的發展空間。為此，第十屆國際清潔能源論壇設立了“綠氫生產與儲運分論壇”，組織中外著名氫能企業共同探討綠氫面臨的挑戰與解決方案。主要討論的議題：一是技術與經濟成本問題。儘管海上制氫技術前景廣闊，但其技術和經濟成本仍然較高，探討如何通過技術創新和規模化生產，逐步降低電解水設備、浮動平臺和氫氣儲運裝置的成本；二是環境與安全問題。海上制氫平臺需要應對複雜的海洋環境和安全挑戰，探討海上風電制氫的技術路徑，例如採用耐腐蝕、高強度的材料，設計可靠的安全監控系統，定期的維護和檢修也是確保平臺長期安全運行的關鍵。三是基礎設施配套問題。海上制氫項目需要完善的基礎設施支持，包括氫氣儲存設備和運輸管道等，因此需要政府和企業共同投資建設，推動項目的順利實施。
