氫在世界范圍內日益受到重視，全球主要經濟體和企業一直在關注新興的綠氫行業崛起。越來越多的國家已將氫能視為在能源轉型中的重要一環。

氫能還被國際能源署描述為“多功能能源載體”，具有廣泛的應用范圍，可部署在廣泛的行業中。

目前，全球約有40個國家制定了氫能戰略。根據高盛預測，低碳氫在 2050 年的全球市場份額將至少達到 10 萬億歐元。

氫能作為清潔無副產物的能源，的確可以為能源系統做出貢獻，包括提高能源安全和能源利用的多樣性。在COP27氣候變化峰會的圓桌討論中，德國總理奧拉夫·朔爾茨將綠氫描述為“碳中和世界最重要的技術之一”。朔爾茨當時說：“綠色氫是我們經濟脫碳的關鍵，尤其是對鋼鐵生產、化工、重型航運和航空等難以電氣化的行業。”

但是，綠氫或低碳氫，因為生產成本高企，加上儲存和運輸存在瓶頸。氫能的生產和使用一直受到限制。這也是氫能在碳中和目標中，其作用最具爭議的地方。

近日，英國下議院科學和技術委員會發表了一份《氫能實現凈零目標的作用》(The role of hydrogen in achieving Net Zero)的報告，認為氫在英國向凈零經濟轉變中可能發揮一定作用，但其作用可能僅限于某些行業。

技術委員會通過在英國調查相關專家和從業者、政府官員、科學家等，來了解關于低碳氫技術發展的計劃及其當前進展的適用性，政府如何更好地應對氫能使用和挑戰。

該報告得出結論，盡管氫具有“幾個吸引人的特征，但我們大多數證據都很清楚，就目前的技術而言，它并不是能源轉型的靈丹妙藥”。

為何氫能不是碳中和進程中的靈丹妙藥?

根據《氫能實現凈零目標的作用》報告，至少到目前，氫能的制取成本、應用場景、轉換效率、技術突破方面，還存在很多短板。具體表現在以下幾方面：

1、氫成本不容忽視

采用低碳氫技術至少在最初可能會消耗大量額外成本。

委員會主席格雷格·克拉克(Greg Clark)表示，“將我們的能源輸配網絡轉化為使用氫的網絡，存在重大基礎設施挑戰，以及何時能夠以經濟成本大規模生產低碳氫的不確定性。”

未來將轉向氫使用的行業可能需要開發或改造其分配、加氫、供應等一系列基礎設施。如，塔塔歐洲鋼鐵公司表示：“氫基煉鋼不能改造到現有的?產路線上”。同樣，英國玻璃和玻璃期貨有限公司也認為：在玻璃制造中使用氫?“可能需要對熔爐進?全面改造。

除了最終使?的基礎設施外，還有與氫?運輸和儲存相關的成本。特別是如果最終用途是氫?供給全國范圍內車輛的燃料，比如重型貨物運輸行業，需要額外關注氫氣運輸儲存成本。

劍橋?學機械?程教授 Cebon 教授警告說，由于灰?氫?藍氫或綠氫“便宜得多”，因此在采?氫基礎設施后可能會引發使用灰氫的危險，“這將??增加碳排放量”，即使最終用途上取代了天然?的使用。

英國合資企業Acorn Hydrogen經理Tim Dumeni說：“短期內藍?氫是肯定的，但是?期會是綠?氫勝出。”

2、氫能使用場景有限

報告表示，隨著英國尋求向凈零經濟轉型，氫可能會在各個行業發揮特定但有限的作用，但在某些領域不可行、不實用或不經濟的情況下助力脫碳。

它可能最適合以下應用：

難以通電的場景，如運輸某些環節;

不需要建立廣泛的加氫網絡的用途，如在固定數量的停車場運營的本地巴士服務;

鄰近或接近氫生產場所(如工業集群)的用戶。

此外，氫氣還具有重要的潛在用途：

儲能方式;

鋼鐵、玻璃和礦物生產等能源密集型行業的能源。

事實上，目前灰氫已經大規模生產并且在工業中應用，主要用于煉油和化學工業，如氨的生產和化肥。專家表示，在這些領域使用低碳氫作為替代十分必要，尤其是在工業集群中使用藍氫與CCUS結合，將把藍氫引入低碳化、規模化。

但在一些領域，例如，如果氫要完全取代家用供暖系統中的天然氣，那么可能需要一項大規模且成本高昂的更換鍋爐、儀表和管網基礎設施的計劃。看來，未來氫的使用很可能是有限的，而不是普遍的。

并且，電氣化的供暖(比如熱泵)和供熱網絡就可以提供具有競爭力的低碳解決方案。這在家庭供暖、儲能和公路運輸等多個領域對氫技術應廣泛推廣的程度造成了不確定性。

3、低碳氫技術創新仍然重要

雖然氫所需的?部分技術已經存在，可以通過充分的政策激勵措施擴?規模，但低碳氫技術的創新仍然很重要。

到2040年，對低碳氫能的需求可能會超過目前對灰氫的需求。

低碳氫氣能發揮多大潛力，在很大程度上取決于其關鍵生產技術的發展。低碳氫氣的使用可以來自電解(使用可再生或核能發電)或來自化石燃料與碳捕集、利用及封存(CCUS)。

低碳氫技術創新既包括進?步開發已經證明可行的制氫技術，也包括進?步開發不太知名的項目并將其推向市場。英國UKRI 這樣的資助機構已經確定了對此類研究的需求，并在他們的資助計劃中反映這?點。

報告表示，為了減少英國的溫室氣體排放，氫氣的生產需要在CCUS部署或可再生能源制氫能力的發展方面取得重大進展。但這些時間是不確定的，因此指望氫能在中短期內為減少英國溫室氣體排放做出巨大貢獻是不明智的。

4、不急于完全轉向綠氫

政府不應在短期內僅依賴藍氫或綠氫。

雖然在某些應用中，與其他的低碳技術相比，氫能的效率較低，但我們不能否認部署氫能在能源系統中帶來一定的好處。國家在實施氫戰略考慮的是更廣泛的利益，例如能源系統彈性和國家能源安全，以及作為燃料的價格競爭力。

?些分析師也認為，隨著時間的推移，綠氫可能將變得?藍氫更便宜。但從中長期來看，藍氫能多大程度在凈零經濟中發揮作用是不確定的，即使因為一些工業用戶已經擁有必要的基礎設施，藍氫可能比綠氫更便宜并更快地在某些工業環境中部署。

報告指出，英國政府是否選擇繼續使用藍氫應取決于其對氫氣生產中可以捕獲多少二氧化碳的期望：到2030年二氧化碳的標準捕獲率是否能達到95%，并在2050年之前遠遠超過99%。

我國是否還發展氫戰略?

中國工程院院士、中國工程院原副院長干勇表示，保守估計，2050年氫在我國終端能源體系占比約10%，2060年占比將達約15%，成為我國能源戰略的重要組成部分，氫能將納入我國終端能源體系，與電力協同互補，共同成為我國終端能源體系的消費主體，帶動形成十萬億級的新興產業。

在中國科學院院士、中國科學院化學所研究員、發展中國家科學院院士韓布興看來，科學技術的重大進步是實現碳中和的重要保障。“碳中和涉及多學科領域，最核心的科學問題是物質轉化和能量轉換。”他強調，氫為物質與能量轉換提供了有效的解決方案，用可再生能源制氫及其有效應用是利用可再生能源的重要途徑。

氫能產業的巨大機遇，得益于其在應對氣候變化和推動能源系統轉型中的優勢。氫能將在未來能源生產和消費中扮演重要角色。正如報告中指出，俄烏沖突導致消費者的能源價格急劇上漲，包括英國在內的世界各國政府重新考慮其能源結構。不斷上漲的賬單使個人和家庭承受了巨大的壓力。

圖說：天然氣、電力價格急劇上漲

來源：[1]

在這種情形下，大力發展氫能推動能源動力轉型和保障能源供應安全，同時助于推動傳統能源向低碳清潔能源轉型。

我國是世界上最大的制氫國，可再生能源裝機量全球第一，在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力。今年3月發布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》明確了氫能和氫能產業的戰略定位：氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體，氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。

綠氫前景廣闊，但是目前存在一些現實經濟性問題，主要是成本問題。中國石化經濟技術研究院副院長羅大清認為， “從短期來講，必須要盡快突破資源、效率和規模三大瓶頸，從長遠來講必須要實現內生動力，綠氫才能扛好低碳轉型的使命。”為推動產業發展，他建議，加大產業政策支持，加大綠氫技術攻關升級，統籌園區推動融合發展，統籌基礎設施推進協同建設。

參考資料：

[1]https://publications.parliament.uk/pa/cm5803/cmselect/cmsctech/99/report.html

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/5jZcKo5hD42qoiBeQY_RPg

[3]https://hydrogencouncil.com/zh/hydrogen-is-a-critical-solution-to-climate-change/

[4]https://www.worldenergy.org/assets/downloads/Chinese_Regional_Insights_into_Low-Carbon_Hydrogen_Scale_Up_WE_Insights.pdf

[5]https://news.bjx.com.cn/html/20221226/1278654.shtml

[6]http://www.nea.gov.cn/2022-09/23/c_1310665287.htm

[7]http://www.gov.cn/zhengce/2022-03/24/content_5680958.htm

[8]http://www.xinhuanet.com/energy/20220722/f71db43ca7674c7fa79881feede31f3c/c.html

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