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当前，绿色氢在低收入和中等偏下收入国家（LMICs）的发展面临风险与机遇。研究人员针对肯尼亚绿色氢在化肥和钢铁产业的应用展开研究。结果显示，肯尼亚生产绿色氢成本为 2.7 - 3.7 美元 / 千克，从 2030 年代后期起，绿色氢在相关产业或具竞争力。该研究为其他 LMICs 制定绿色氢战略提供参考。
** 在全球能源转型的浪潮中，绿色氢作为一种极具潜力的能源载体，正逐渐成为各国关注的焦点。对于低收入和中等偏下收入国家（LMICs）而言，绿色氢既带来了绿色工业发展的希望，也面临着诸多挑战。一方面，这些国家拥有丰富的可再生能源资源，为绿色氢的生产提供了得天独厚的条件；另一方面，绿色氢的发展受到现有资源开发模式、地缘政治、技术成本等因素的制约。例如，绿色氢生产过程中需要大量的土地、能源和水，可能加剧资源紧张局面；而且其成本与传统生产方式相比，仍缺乏足够的竞争力。在此背景下，开展对 LMICs 国家绿色氢发展的研究显得尤为重要，这有助于找到经济可行的发展路径，避免资源浪费和不合理投资。
来自英国伦敦大学学院能源研究所（UCL Energy Institute）等机构的研究人员针对肯尼亚绿色氢在当地化肥和钢铁产业的应用展开了深入研究。研究人员通过构建开源容量扩张模型，探索在不同市场和技术发展情景下，绿色氢在肯尼亚这两个关键产业中的作用。该研究成果发表在《iScience》杂志上，为肯尼亚及其他 LMICs 国家制定绿色氢发展战略提供了重要参考。
研究人员运用了以下几种主要关键技术方法：首先，采用肯尼亚整体能源系统模型（Kenya Whole Energy System Model，WESM），该模型基于开源能源建模系统（OSeMOSYS）框架，能详细描述肯尼亚能源系统各环节；其次，设定多种情景，将电解槽的技术发展路径（保守、参考和乐观）与氨和钢铁的市场情景（低、中、高价格）相结合，以此分析不同情况下绿色氢的应用情况；最后，通过计算平准化制氢成本（LCOH），评估绿色氢生产的成本竞争力 。
一、电源分析
研究考虑使用太阳能光伏、风能和地热能为电解槽供电。由于肯尼亚太阳能辐射分布均匀，研究采用平均太阳能光伏电源配置文件进行分析。而风能资源因地域差异显著，研究选取了三个不同区域的风能容量因子进行测试。地热能被视为完全可调度能源，成本依据当地资源确定。研究发现，最佳电源组合受地理位置影响极大。例如，在不同风能条件下，太阳能、风能和地热能的组合比例差异明显，这为后续研究设定电源组合提供了依据。
二、未来绿色氢情景分析
研究人员通过九个情景分析氢在肯尼亚未来能源系统中的作用。在钢铁生产方面，其对绿色氢的采用仅取决于市场钢铁价格，与电解槽技术发展速率无关。在低钢价时，当地无论是使用天然气（NG）还是氢生产原生钢都缺乏竞争力；当前市场钢价下，到 2032 年绿色钢成本竞争力显现；高钢价时，更早投资本地生产是合理的，但使用天然气生产存在风险。对于氨生产，低市场价格时国内生产不具成本竞争力，当前市场价格下大部分氢用于钢铁生产，高市场价格时绿色氢生产的氨可满足国内需求并实现出口。同时，研究还分析了不同情景下电解槽容量组合的变化，发现碱性电解槽在国家战略时间范围内（截至 2032 年）是最具成本效益的选择，之后质子交换膜（PEM）电解槽逐渐占据主导 。
三、氢气成本分析
研究模拟的九个情景中，绿色氢的平准化成本（LCOH）在 2.7 - 3.7 美元 / 千克之间，与其他研究结果相符。成本中最大的部分来自电力生产，包括资本支出和运营成本，电解槽成本对最终 LCOH 的影响相对较小。这表明绿色氢的竞争力更多依赖于低成本可再生能源的可得性和氢终端使用部门的技术发展。
在研究结论与讨论部分，研究表明即使仅将绿色氢应用于化肥和钢铁产业，到 2050 年，肯尼亚绿色氢生产也可能占全国总电力需求的 1.5% - 23%，这凸显了可再生资源驱动绿色氢生产和绿色工业化的潜力。虽然肯尼亚绿色氢生产成本略高于国际能源署（IEA）设定的 2 美元 / 千克的基准，但实际成本会因项目具体资本成本而有所不同。此外，建立化肥和钢铁产业不仅要考虑绿色氢本身，还需评估相关挑战和机遇，包括建立新产业所需的额外资本、物流链和基础设施建设等。向绿色钢生产的转型可能在 2035 年左右发生，这依赖于技术溢出。除成本竞争力外，供应安全和产业发展等因素也在国家战略制定中起着重要作用。该研究为肯尼亚及其他 LMICs 国家制定绿色氢战略提供了全面且有价值的参考，有助于这些国家在绿色氢发展道路上做出更明智的决策，实现可持续的经济和工业增长。**
