五大要素，讓氫能更具競爭力

2019年6月，世界能源理事會（World Energy Council ）首次發(fā)布?xì)淠芎唸螅唸笊疃确治隽藲淠艿臐摿?，描述了氫能源?yīng)用的五大領(lǐng)域，并據(jù)此提出了決定氫氣能否在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用的五大關(guān)鍵要素。

第一，認(rèn)識到氫能可作為全系統(tǒng)轉(zhuǎn)型解決方案。由于成本削減和可再生能源興起，氫能在過去幾年中作為全能脫碳解決方案獲得了重視。工業(yè)、運輸和熱力等行業(yè)仍然很難脫碳，其電氣化將面臨重大的技術(shù)和經(jīng)濟挑戰(zhàn)。氫氣可能是將這些減碳困難行業(yè)轉(zhuǎn)向零排放生產(chǎn)的合適且有效的方法。

第二，3 條可持續(xù)生產(chǎn)氫氣的路徑。氫的提取非常耗能，可以通過幾種工藝生產(chǎn)低碳?xì)洌娹D(zhuǎn) X（P2X）是一種有前景的候選方案，該技術(shù)主要通過氣體和液體再轉(zhuǎn)化途徑的可再生能源電容生產(chǎn)合成燃料。但其缺點在于可再生能源滲透率低，且目前電解器的成本高、產(chǎn)量有限。另一種藍(lán)色的氫生產(chǎn)路徑是蒸汽甲烷煤氣化與碳捕集封存技術(shù)（CCS），這條路徑的主要挑戰(zhàn)在于大規(guī)模 CCS 技術(shù)的成本效益，并且必須通過監(jiān)管和財務(wù)計劃獲得大量投資和適當(dāng)?shù)恼С?。還有一種使用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)電力、氫氣和熱水的三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)也獲得了廣泛關(guān)注。其他生產(chǎn)氫的方式，例如熱化學(xué)水分解和人工光合作用等，仍處于早期開發(fā)階段。

不同的氫氣生產(chǎn)、輸送和消費路徑代表成本、碳排放和可擴展性之間的權(quán)衡取舍。當(dāng)?shù)氐木唧w情況可能在很大程度上影響路徑的選擇。這些不同的方法也適用于能源轉(zhuǎn)型的不同階段。要想獲得氫能生態(tài)系統(tǒng)的所有收益，我們需要在能源轉(zhuǎn)型期間對氫生產(chǎn)組合進行優(yōu)化平衡，不同技術(shù)之間也需要相互競爭。隨著時間推移，轉(zhuǎn)型到完全無碳?xì)錃馍a(chǎn)可以促進實現(xiàn)最優(yōu)基數(shù)并加速技術(shù)發(fā)展。

第三，建立國際氫氣市場。氫氣消費國在供應(yīng)上不一定具有優(yōu)勢，這為全球范圍內(nèi)的氫氣生產(chǎn)和貿(mào)易提供了機會。生產(chǎn)國的氫氣生產(chǎn)技術(shù)和大量運輸投資對于發(fā)展國際氫氣市場至關(guān)重要，此類投資需要適宜的政治框架，因此并非所有國家都是合適的候選者。在短期內(nèi)，潛在的生產(chǎn)國和消費國可以建立伙伴關(guān)系和開展可行性研究。要想發(fā)展氫氣出口市場，必須在氣候和能源多邊談判政治議程中加入氫氣的內(nèi)容。

第四，實現(xiàn)成本效益。氫氣仍需要降低相當(dāng)大的成本才真正具有競爭力。各國政府近期鼓勵大規(guī)模生產(chǎn)和消費氫氣的政策，加速了氫氣生態(tài)系統(tǒng)的出現(xiàn)，刺激了更多能源系統(tǒng)參與其中。

時至今日，新興氫氣應(yīng)用尚不具備成本效益。例如，燃料電池電動汽車的成本高于純電動汽車。實現(xiàn)成本效益需要降低低碳?xì)錃獾纳a(chǎn)成本，降低燃料電池、氫氣運輸、儲存和加氫基礎(chǔ)設(shè)施的成本。下面以燃料電池電動汽車為例來分析成本效益的情況。

一些國家和地區(qū)已經(jīng)制定了氫動力移動出行及相關(guān)支持機制的全國性目標(biāo)。目前中國政府正在努力用燃料電池電動汽車替代柴油或汽油動力重型車輛（例如公共汽車、運貨卡車等），希望降低對化石燃料的依賴并解決其溫室氣體排放和空氣污染問題。2018 年，每輛燃料電池乘用車的補貼為20萬元人民幣，每輛小型卡車的補貼為30萬元人民幣，公共汽車、中型大型卡車的補貼為50萬元人民幣。此外，政府還為燃料加注站和氫氣價格提供高額補貼。

為了推動低碳?xì)涫袌隼^續(xù)發(fā)展，需要制定明確的政策，同時必須落實支持性法規(guī)和適當(dāng)?shù)募畲胧?。生產(chǎn)、運輸和其他基礎(chǔ)設(shè)施方面的挑戰(zhàn)仍有待解決，挑戰(zhàn)并不在于技術(shù)方面，而是一項長期戰(zhàn)略和遏制氣候變化的承諾。

第五，開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施。氫氣的采用和商業(yè)化依賴于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是在移動出行領(lǐng)域，基礎(chǔ)設(shè)施是公認(rèn)的主要挑戰(zhàn)。氫氣在能源行業(yè)的部署將需要建造新的基礎(chǔ)設(shè)施或者對現(xiàn)有設(shè)施重新加以利用。此類基礎(chǔ)設(shè)施包括：生產(chǎn)點、運輸設(shè)備、傳輸設(shè)施、燃油加注站、配給設(shè)施。

（賽迪研究院譚力 ?編譯）