作為推動綠色能源轉型的關鍵因素，氫表現出巨大的潛力和前景，特別是面臨電氣化挑戰的工業領域。維薩拉高級戰略和業務發展經理 Anu Pulkkinen 介紹了氫經濟的現況以及準確測量對于推動綠色轉型的重要性。

　　氫經濟是指通過使用氫能源幫助交通運輸、航運航空、重工業等難以實現電氣化的經濟領域實現脫碳。與其他化石燃料替代品一樣，根據生產方式，氫能源可分為以下顏色類型：

　　綠色氫：利用風能或太陽能等可再生能源產生的電力，通過電解水進行生產。

　　藍色氫：通過將化石天然氣分解為氫氣和 CO2，然后捕獲并儲存或利用產生的 CO2 進行生產。

　　灰色氫：當下的常見氫形式，其制造方式與藍色氫相同，只不過 CO2 被釋放到大氣中而不是被捕獲。

　　藍色氫和綠色氫將在推動氫經濟發展方面發揮重要作用。

　　氫能源對于全球能源轉型至關重要

　　隨著生產技術的持續進步和氫能源應用場景的不斷豐富，氫經濟正以前所未有的速度發展著。氫能源已廣泛用作煉油、氨和甲醇生產等過程中的原料或燃料，并在制鋼過程中充當還原劑。這些行業都在向更清潔的綠色氫能源轉型，這一轉變有望大幅減少排放。

　　氫能源也廣泛應用于燃料電池領域，可用于驅動公交車和卡車的電動機，同時也被用作發電過程中的儲能介質和能源來源。此外，氫能源及氫基燃料為航運和航空業這兩個實現脫碳尤為艱難的行業提供了極具潛力的低碳解決方案。有關燃料電池未來的更多內容，歡迎觀看我們的在線研討會：氫經濟的未來 — 燃料電池和電解槽。

　　為何可靠的測量對于氫經濟至關重要

　　維薩拉始終以全局視角對待脫碳問題，包括流程優化、碳捕獲利用和儲存 (CCUS)、電氣化以及新技術和功能改進等方面。準確測量濕度、二氧化碳和甲烷等參數對于促進氫經濟發展和加速綠色能源轉型至關重要。

　　維薩拉用于測量這些參數的儀表可提供穩定、實時的在線測量數據，無需依賴人工采樣。它們響應迅速，非常易于安裝和維護，校準間隔較長，并且不含任何需要更換的移動部件或耗材。

　　維薩拉測量探頭能夠將直流信號 (4-20 mA) 和現場總線 (Modbus) 發送到工廠的自動化系統，無需安裝任何額外的軟件或硬件。所有維薩拉儀表都能在較大的溫度范圍內工作，我們還提供強大的防雨和防爆認證選項，支持在極具挑戰性的爆炸性環境中進行安裝。讓我們通過幾個示例來了解一下維薩拉技術如何應用于氫能源相關應用。

　　燃料電池依賴于可靠的濕度測量

　　氫能源廣泛用于燃料電池應用，其中由于燃料電池質子交換機制，濕度控制至關重要。燃料電池內部是聚合物電解質膜 (PEM)，負責在陽極和陰極之間傳導質子。必須控制反應氣體（陽極側的氫氣和陰極側的空氣）的濕度以保持膜的完整性。

　　當濕度保持在良好的水平時，PEM 能表現出良好的質子電導率和低電阻特性；然而，一旦過于干燥，其導電性能將急劇下滑，從而嚴重制約電池的功率輸出能力。然而，如果濕度過高，則會對膜造成機械損壞，導致電阻增大和電壓降低。

　　自 20 世紀 90 年代初期氫燃料電池技術誕生以來，維薩拉的技術便一直在支持其發展。汽車和造船行業的很多頭部企業在其燃料電池開發過程中使用維薩拉 HUMICAP® 技術。維薩拉濕度傳感器也被芬蘭 VTT 技術研究中心廣泛應用于氫能源相關研究項目。VTT 專家不斷探索低溫 (PEM) 和高溫（固體氧化物）燃料電池技術，他們在燃料電池堆前后安裝維薩拉儀表以監測和控制過程氣體濕度。維薩拉儀表還可用于測量氫氣純化和生產過程中環境空氣的濕度水平。

　　要詳細了解專為高濕度條件開發的儀表，請訪問 vaisala.cn/zh/fuelcell。

　　測量 CCUS 應用中的 CO2 和濕度

　　在全球碳中和進程中，CCUS 扮演至關重要的角色。在溫室氣體 (GHG) 減排難度較大的行業，CCUS 可能是實現脫碳的唯一途徑。仍依賴化石燃料的能源密集型行業也需要采用 CCUS 技術。

　　連續、在線測量傳入和傳出氣流中的 CO2 濃度，可幫助捕獲 CO2 的工廠實時監控性能并優化工藝過程。在研究和開發新的捕獲技術時，準確的 CO2 和濕度測量也至關重要，因為這可以提供有關過程動力學和性能的寶貴見解。

　　丹麥阿邁厄島 CopenHill 垃圾焚燒發電廠使用維薩拉技術進行點源 CO2 捕獲。該工廠每年將 560,000 噸廢物轉化為電力、熱能和灰燼。其碳捕獲過程依靠維薩拉多氣體測量探頭 MGP261 來測量濕度和捕獲的 CO2 濃度。捕獲的 CO2 然后可與氫氣一起用來生產綠色燃料和化學品。訪問 vaisala.cn/zh/CCUS，了解更多信息。

　　測量 SOEC 應用中的 CO2、甲烷和濕度

　　固體氧化物電解 (SOEC) 共電解技術利用 CO2、水和電能來生產氫氣和甲烷。盡管該技術仍處于試驗階段，但預計它將在日本到 2050 年實現 90% 可再生能源氣體轉型的過程中發揮重要作用。

　　所使用的 CO2 可以從多個來源捕獲，包括從工業排放中捕獲、直接從大氣中捕獲，或從沼氣中提純生物甲烷的過程中捕獲。SOEC 過程通常使用可再生能源，不需要貴金屬或稀土元素，這減少了其對環境的影響。

　　碳捕獲過程中準確測量 CO2 有助于提高 SOEC 工藝過程的效率并減少 GHG 排放。在監管制度日益嚴格的情況下，這也變得越發重要。

　　維薩拉甲烷、二氧化碳和濕度多氣體測量探頭 MGP261 可用于 SOEC 共電解工藝過程，實時測量原料（CO2、濕度）和產品（甲烷），以提高效率并優化工藝過程。請訪問 vaisala.cn/zh/MGP261，了解有關該儀表的更多信息。

　　工業測量是綠色轉型的重中之重

　　可再生能源和清潔能源生產是每個行業實現脫碳和綠色轉型的核心所在，而可靠測量對于助力實現轉型的創新技術和工藝過程的作用不容小覷。維薩拉技術通過可靠的儀表助力加速脫碳，這些儀表可實時提供可靠、穩定的濕度、二氧化碳和甲烷測量數據。讓我們攜手共進，有力推動氫經濟的發展，實現真正的可持續變革。