国际能源署（IEA）发布氢能报告 王强 摄
图为：位于日本东京的一个氢燃料电池车加注站
现在是时候挖掘氢的潜力，以及在清洁、安全和负担得起的能源上发挥关键作用了。应20国集团（G20）主席国日本政府的要求，国际能源署（IEA）编制了这一具有里程碑意义的报告，以分析氢的当前作用状态，并为其未来发展提供指导。报告发现，清洁氢目前正享有前所未有的政治和商业势头，世界各地的政策和项目数量迅速增加。结论是，现在是时候扩大技术规模，降低成本，让氢气得到广泛应用了。向政府和行业提供的务实和可行的建议将使充分利用这一日益增长的势头成为可能。
氢可以帮助应对各种临界能量挑战。它提供了一系列部门的脱碳方法，包括长途运输、化工、钢铁等，事实证明，这些部门很难有意义地减少排放。它还可以帮助改善空气质量和加强能源安全。尽管国际气候目标非常雄心勃勃，但与能源有关的全球二氧化碳排放量在2018年达到历史新高。室外空气污染仍然是一个紧迫的问题，每年约有300万人过早死亡。
氢是多用途的。如今已有的技术使氢能够以不同的方式生产、储存、移动和使用能源。各种各样的燃料可以生产氢气，包括可再生能源、核能、天然气、煤和石油。它可以像液化天然气（LNG）一样，通过管道或船舶以液体形式运输。它可以转化为电力和甲烷，为家庭和饲料工业供电，也可以转化为汽车、卡车、轮船和飞机的燃料。
氢可以使可再生能源提供更大的贡献。它有潜力帮助可再生能源的可变输出，如太阳能光伏（PV）和风能，其可用性并不总是与需求匹配。氢是储存可再生能源能源的主要选择之一，看起来是储存电力的最低成本选择，可以在数天、数周甚至数月内使用。氢和氢燃料可以远距离从可再生能源运输能源——从拥有丰富太阳能和风能资源的地区，如澳大利亚或拉丁美洲，到数千公里以外的能源匮乏的城市。
过去启动氢是错误的，这次可能不同。最近太阳能光伏、风能、电池和电动汽车的成功表明，政策和技术创新有能力建设全球清洁能源产业。随着全球能源部门的不断变化，氢的多功能性正吸引着来自不同政府和公司群体的更大兴趣。来自进出口能源、可再生能源供应商、工业天然气生产商、电力和天然气公用事业、汽车制造商、石油和天然气公司、主要工程公司和城市的政府的支持。对氢气的投资有助于促进世界各地经济体的新技术和工业发展，创造技能型就业机会。
氢的应用范围更广。今天，氢主要用于炼油和化肥生产。为了对清洁能源转型作出重大贡献，还需要在目前几乎完全不存在清洁能源的部门（如运输、建筑和发电）采用清洁能源。
然而，清洁、广泛使用氢在全球能源转换中面临着几个挑战：
目前，用低碳能源生产氢的成本很高。IEA分析发现，由于可再生能源成本下降和氢气生产规模扩大，到2030年，可再生能源发电的成本可能下降30%。燃料电池、燃料补给设备和电解槽（利用电和水生产氢气）都可以从大规模生产中受益。
氢基础设施的发展缓慢，阻碍了广泛采用。消费者的氢气价格高度依赖于加油站的数量、使用频率以及每天输送的氢气量。解决这一问题可能需要规划和协调，将国家和地方政府、行业和投资者聚集在一起。
今天，氢气几乎完全由天然气和煤炭供应。全世界的工业规模上，氢气已经与我们同在，但它的生产每年产生的二氧化碳排放量相当于印度尼西亚和英国的总和。要在未来实现清洁能源的道路上利用这一现有规模，既需要从化石燃料的氢气生产中捕获二氧化碳，也需要从清洁电力中获得更多的氢气供应。
目前的法规限制了清洁氢工业的发展。政府和工业必须共同努力，确保现有法规不是不必要的投资障碍。贸易将受益于运输和储存大量氢气的安全以及追踪不同氢气供应对环境的影响的共同国际标准。
国际能源机构已经确定了四个近期的机会来促进氢在其清洁、广泛使用的道路上的发展。关注这些现实世界的跳板可以帮助氢达到必要的规模，降低成本，降低政府和私营部门的风险。虽然每一个机会都有一个独特的目标，但这四个机会也相辅相成。
1.使工业港口成为扩大清洁氢气使用的神经中枢。如今，世界上大部分以化石燃料为基础的氢的精炼和化工产品都集中在沿海工业区，如欧洲的北海、北美的海湾沿岸和中国东南部。鼓励这些工厂转向更清洁的氢气生产将降低总成本。这些巨大的氢气供应源还可以为港口服务的船舶和卡车提供燃料，并为附近的其他工业设施（如钢铁厂）提供动力。
2.在现有基础设施上建设，如数百万公里的天然气管道。引进清洁氢气，仅取代国家天然气供应量的5%，将大大促进氢气需求，并降低成本。
3.通过车队、货物和走廊扩大氢的运输。通过驱动高里程汽车、卡车和公共汽车沿着热门路线运送乘客和货物，可以使燃料电池汽车更具竞争力。
4.开通氢气贸易第一条国际航线。可以利用全球液化天然气市场成功增长的经验教训。如果要对全球能源系统产生影响，国际氢贸易需要尽快启动。
国际合作对于加速全世界多用途、清洁的氢气的增长至关重要。如果各国政府努力以协调的方式扩大氢的规模，这将有助于刺激对工厂和基础设施的投资，从而降低成本，并能够分享知识和最佳做法。氢贸易将受益于共同的国际标准。作为覆盖所有燃料和技术的全球能源组织，IEA将继续提供严格的分析和政策建议，以支持国际合作，并在未来几年有效跟踪进展。
日本氢燃料电池车 王强 摄
作为未来的路线图，我们提供了七项关键建议，帮助政府、公司和其他人抓住这个机会，使清洁氢发挥其长期潜力。
国际能源署关于扩大氢规模的7项关键建议
1.确立氢在长期能源战略中的作用。国家、地区和城市政府可以指导未来的期望。公司也应该有明确的长期目标。主要行业包括炼油、化工、钢铁、货运和长途运输、建筑、发电和储存。
2.刺激清洁氢的商业需求。清洁氢技术是可用的，但成本仍然具有挑战性。为清洁氢创造可持续市场的政策，特别是减少以化石燃料为基础的氢的排放，需要支持供应商、分销商和用户的投资。通过扩大供应链，这些投资可以降低成本，无论是低碳电力还是含碳捕获、利用和储存的化石燃料。
3.应对先行者的投资风险。氢的新应用，以及清洁氢供应和基础设施项目，都处于部署曲线的最危险点。有针对性和时间限制的贷款、担保和其他工具可以帮助私营部门投资、学习和分享风险和回报。
4.支持研发降低成本。除了规模经济的成本降低外，研发对于降低成本和提高性能至关重要，包括燃料电池、氢基燃料和电解槽（从水中生产氢的技术）。政府的行动，包括使用公共资金，在制定研究议程、承担风险和吸引私人资本进行创新方面至关重要。
5.消除不必要的监管障碍，协调标准。项目开发商面临的障碍是法规和许可证要求不明确、不适合新用途或跨部门和国家不一致。分享知识和协调标准是关键，包括设备、安全和认证不同来源的排放。氢的复杂供应链意味着政府、公司、社区和民间社会需要定期磋商。
6.参与国际事务并跟踪进展。需要全面加强国际合作，特别是在标准、分享良好做法和跨境基础设施方面。需要定期监测和报告制氢和使用情况，以跟踪实现长期目标的进展情况。
7.关注四个关键机会，在未来十年进一步增强势头。通过利用当前的政策、基础设施和技能，这些相互支持的机会有助于扩大基础设施的规模。
充分利用现有工业港口，将其转变为低成本、低碳氢的集散地。
利用现有天然气基础设施刺激新的清洁氢气供应。
支持运输车队、货运和走廊，使燃料电池汽车更具竞争力。
建立第一条航运路线，启动国际氢气贸易。
来源：内蒙古化工
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