• 清洁氢与可再生能源和碳捕获解决方案一起在能源转型中发挥着重要作用。

• 氢和氢基燃料可以帮助发电、运输和一些重工业等难以减排的行业脱碳。

• 尽管清洁氢市场正在增长，但其增长速度不足以满足 IEA 的 2050 年净零排放情景。

什么是氢，为什么它很重要？

大规模运营、清洁氢和氢基燃料可以在全球能源系统脱碳的努力中发挥核心作用，以及可再生能源和碳捕获、利用和储存解决方案等技术。

根据国际能源署 (IEA)的数据，作为 2021-2050 年净零排放情景的一部分，到本世纪中叶，氢和氢基燃料可以避免多达 60 吉吨的二氧化碳排放——相当于累计减排总量的 6% ).

氢的用途

那么，为什么人们对清洁氢作为能源转型燃料的好处有如此多的关注呢？

部分原因是氢有可能帮助发电、运输和一些重工业等行业脱碳。

虽然风能、太阳能和其他可再生能源的发展对于全球能源转型至关重要，但这些清洁能源存在间歇性问题：缺乏风能或阳光会导致电力供应出现缺口。出于这个原因，需要一种基本负荷燃料来按需发电，以在可再生能源的输出较低时进行补偿，或在电力需求高峰期增加供应。这就是低碳或无碳氢等燃料的用武之地。

同样，清洁氢可以帮助航运、铁路和公共汽车等难以电气化的重型运输部门脱碳。国际能源署 (IEA) 的《2022 年全球氢能评论》指出，最近该领域出现了积极的进展迹象，例如，第一批由氢燃料电池驱动的列车开始在德国运营。

100 多个试点和示范项目正在使用氢或其衍生物为航运提供燃料。人们对这些燃料表现出浓厚的兴趣，在国际海事组织 (IMO)对船队所有者和运营商施加越来越严格的监管限制的情况下，航运部门内部建立了多个战略合作伙伴关系，以遏制其排放。些重工业也渴望拥抱氢的脱碳潜力。在第一个实验项目使用可再生能源生产清洁“绿色”钢铁一年后，一系列新的钢铁项目已经宣布，这些项目将使用无排放的氢气直接还原铁。

氢彩虹

重要的是要注意并非所有类型的氢都是平等产生的。尽管是一种无色气体，氢气却被标记为彩虹色，每种颜色代表不同的生产方法，具有自己的排放足迹。然而，这些是氢的三种主要颜色：

灰色——燃烧天然气产生的氢气，将二氧化碳排放到大气中。（这种方法排放的氢气少于使用不同类型的煤生产的黑色或棕色氢气。）

蓝色——通过燃烧化石燃料生产的低碳氢气，但采用碳捕获、利用和储存技术去除烟道气中的大部分二氧化碳排放。

绿色——使用由可再生能源提供动力的电解槽生产的无排放氢气。

当今使用的大量氢气是使用化石燃料产生的，化石燃料会向大气排放二氧化碳并助长气候危机。IEA 指出，到2021 年，天然气约占总产量的 60%，煤炭约占 20% 。

2021 年氢气需求量达到 9400 万吨，所含能量相当于全球最终能源消耗量的 2.5% 左右。低排放氢气的生产量不到 1 Mt。

创造清洁的氢气未来

好消息是氢气市场正在增长。IEA 数据显示，2021 年需求达到 9400 万吨，所含能源约占全球最终能源消耗的 2.5%，高于 2019 年大流行前的 91 公吨。

虽然大部分增长来自化石燃料，但随着计划中的低碳氢项目激增，包括几个处于后期阶段的项目，地平线上出现了积极变化的迹象。

如果所有现有项目都上线，到 2030 年低碳氢产能可达到每年 16-24 吨，其中来自电解槽的绿氢占 9-14 吨，蓝氢占 7-10 吨。

然而，在一个以未来氢需求存在三重不确定性、监管框架不一致以及缺乏将氢运输给承购商的可用基础设施为特征的行业中，只有 4% 的新项目正在建设中或已做出最终投资决定， IEA Hydrogen Review 2022 显示。

2022 年，年电解槽产能同比翻番，达到 8 吉瓦，助力应对气候变化。

如果工业界宣布的所有新项目都得以实施，到 2030 年每年可达到 60 吉瓦。如果这与计划中的制造能力扩大同时发生，到 2030 年电解槽的成本可能比 2022 年下降 70%价格——类似于帮助提高风能和太阳能发电使用率的急剧价格下跌。

在这些进步的迹象中，也有一些警告。清洁氢气生产的增长速度不足以满足 IEA 的 2050 年净零排放情景。需要采取紧急行动来鼓励更多的投资和激励措施，以扩大供应并创造对高价低碳氢的需求。