西门子能源公司将为中国北京的加油站提供制氢系统。该公司表示，这将是“中国的第一个兆瓦级绿色制氢项目”。

能源系统脱碳是每个国家都必须面临的挑战。西门子能源公司首席执行官克里斯蒂安·布鲁奇(ChristianBruch)在一份声明中表示:“西门子能源公司是能够在此过程中为客户提供重要支持的公司，无论客户是各州还是各大公司。”

西门子现与中国电力国际发展有限公司(China Power InternationalDevelopment Ltd.)(简称中国电力)的子公司，即北京绿色氢能技术发展有限公司(BeijingGreen Hydrogen Technology Development Co. Ltd.)达成协议。加氢站将设在北京市延庆区，其地理位置很重要，因为它是2022年冬奥会的三大主比赛区之一。"绿色"氢气系统预计将在活动期间和活动结束之后为公共交通提供燃料。

“灰色”，“蓝色”，“粉色”和“绿色”氢

尽管氢是宇宙中最丰富的元素，但在地球上它主要以分子形式存在，比如在水和甲烷中。因此，为了获得氢气或液态氢，就必须将其生产出来。

根据其产生的方式，氢气可化分为不同类型。如今，大部分氢气(据估算约95%)是通过一种称为蒸汽-甲烷转化(SMR)工艺过程从天然气中产生的。这是目前生产氢最经济的方法，但它会产生大量的碳排放。因此，以这种方式产生的氢气被认为是“灰色的”。当这些碳排放被捕获、储存或再利用时，这些氢被称为“蓝色”氢。最近，一些业内人士开始称核能生产的氢气为“粉色”，这可能是对通常用作辐射和污染警告标志和绳索的“洋红色”的认同。

与此同时，“绿色”氢是利用可再生能源，如风力发电厂、太阳能设施、水电站或地热发电厂，通过电解水产生的。因此，没有碳排放。

电解水原理

几个世纪以来，电解现象一直是广为人知。这一过程是用电力将水分解成氢和氧。化学反应是在称为电解槽的装置中发生。电解曾一度是工业产氢的主要技术，但长期以来一直被较为便宜的方法所取代。随着可再生能源成本的不断下降和对气候问题关注度的持续增加，这种情况可能会再次改变，电解会又一次成为重要的生产方法。

根据西门子能源公司新能源业务产品管理负责人Philipp Lettenmeier博士撰写的一篇论文，目前市场上有两种与商业相关的电解技术，可用于生产兆瓦级的氢气:碱性电解技术和质子交换膜(PEM,有时也称为聚合物电解质膜)电解技术。这两种技术的主要区别在于电气闭合电化学过程的离子电荷载体，以及所使用的电解质。

碱性电解槽具有多孔分离器，可物理分离氢气和氧气，同时仍能运输液态电解质。多孔分离器对动态运行中的碱性电解槽提出了更严格的要求。在碱性电解槽中必须防止可能导致危险的氧和氢混合的差压。

另一方面，PEM 包括一种固体电解质，它以电子方式将阳极与阴极隔离开来，但通过其对阳离子的可选择导电性来闭合电路。这种几乎气闭的固体电解质具有若干优点。其一是它充当阳极(氧侧)和阴极(氢侧)之间的物理分隔物，可以防止产生的气体混合，这样就可以在压差下进行操作。

因此，在 PEM 设计中，可以更轻松处理可能因气体混合而意外产生的压差，而气体混合会造成严重的安全隐患。此外，当两种电解技术中的污染物气体浓度因扩散造成随气体产率的增加而增大时，PEM还可确保在动态运行和部分负载运行中保持气体产品的高纯度。

1. PEM和碱性电解槽配置的比较。贡献:西门子能源公司

Lettenmeier 解释了其论文中的其他差异，并比较了碱性和 PEM 电解槽的效率。他写道:"事实是，工作点和相关电压的选择对效率具有决定性意义。PEM 技术中总电阻普遍较低，导致更广泛的工作模式。”

西门子的“Silyzer 200”

将在北京安装的氢气综合能源站的核心设备包括西门子能源公司的PEM电解槽系统，称为“Silyzer200”。它可以在工业规模上生产高质量的氢气。此外，该公司表示，该系统反应迅速，在压力下的启动时间不到一分钟，并且可以直接与可再生能源结合使用。

西门子能源公司表示:"为了满足客户节省空间和灵活性的需求，该公司将其制氢系统调整为定制的解决方案，这也是其在中国的第一个装有滑轨的兆瓦级绿色制氢系统。

2019年9月，西门子公司与国家电力投资公司(SPIC)签署了《关于开展绿色氢开发与综合利用的合作谅解备忘录》。SPIC是中国电力的控股股东。据报道，制氢项目是两家公司密切合作的结果。SPIC和西门子能源公司计划进一步扩大在绿色氢项目上的合作。

"SPIC 致力于与西门子能源公司协作，继续在清洁能源领域的合作，并利用双方优势互补。我们将一起为清洁能源的发展做出贡献，共同应对气候变化。” 国家电力投资集团公司董事长钱智民说。

布鲁赫(Bruch)补充道:“促进可再生氢的应用和发展，对于中国建设现代化和更清洁的能源系统具有重要意义。”

迪拜新增绿色制氢厂

西门子能源公司也在中东部署了类似的技术。在阿拉伯联合酋长国，该公司正与迪拜政府及其国家公用事业公司迪拜水电管理局 (DEWA) 合作，在迪拜的Mohammed bin Rashid al-Maktoum(MBR)太阳能公园建造该地区第一个太阳能驱动的氢电解设施。

MBR工厂将利用太阳能光伏发电产生氢气，储存氢气，然后将其用于再电气化、移动性或其他工业用途。该工厂还配备了“Silyzer 200”技术，以及西门子SIMATIC PCS 7控制系统和SINAMICS DCM转换器。每个单元使用1.25兆瓦的电力每小时可产生20公斤氢气。

2019年2月，MBR工厂举行了奠基仪式。该设施预计将在2020年9月开始的2020年迪拜世博会期间为交通运输提供氢气。但由于COVID-19，这一全球盛事被推迟了一年，它将于2021年10月1日至2022年3月31日举行。主办方表示，2020年迪拜世博会有望成为阿拉伯世界有史以来规模最大的盛会，届时将有190个参展国家和来自世界各地的数百万游客参加。