9月11日，國際可再生能源署發(fā)布《能源轉(zhuǎn)型技術(shù)展望系列報告—來自可再生電力的氫氣》，在此本訂閱號小編對文章主要觀點進行了翻譯，分享給大家，歡迎大家轉(zhuǎn)發(fā)。

全球能源系統(tǒng)必須進行深刻的變革，以實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)。在這種情況下，可再生能源的低碳電力可能成為首選的能源載體。在2050年，全球終端用戶消費的所有能源之中，電力所占的份額將從2015年的大約一半增至40%，以實現(xiàn)《協(xié)定》所設(shè)想的脫碳能源世界。

然而，某些部門（如運輸、工業(yè)以及使用需要高品位熱的部門）純粹通過電氣化手段實現(xiàn)脫碳可能比較困難。通過可再生能源產(chǎn)生的氫氣可以解決這一挑戰(zhàn)，這將使得大量可再生能源從電力部門輸送到終端部門。

因此，氫氣可能是能源轉(zhuǎn)型中的缺失環(huán)節(jié)：可再生能源可以用來生產(chǎn)氫氣，這反過來又能為那些難以通過電氣化實現(xiàn)低碳的部門提供能源。其中包括：

全球氫氣需求和生產(chǎn)來源

工業(yè)：氫氣廣泛應(yīng)用于一些工業(yè)部門（煉油廠、合成氨、大宗化學(xué)品等），其中絕大部分是天然氣生產(chǎn)的�？稍偕�能源產(chǎn)生的氫氣可以替代高排放應(yīng)用中的化石燃料基礎(chǔ)的原料。

建筑物和電力：可再生能源產(chǎn)生的氫氣可以注入到現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)中，達(dá)到一定的份額，從而減少終端部門的天然氣消費和排放（如建筑物的熱需求、電力部門的燃?xì)廨啓C）。氫氣可以與從高排放的工業(yè)過程中產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）結(jié)合，以100%合成氣的形式進入天然氣管網(wǎng)。

運輸：當(dāng)可再生能源生產(chǎn)氫氣時，燃料電池電動汽車（FCEVs）一方面提供了低碳移動的選項，另一方面其提供的駕駛性能可與傳統(tǒng)汽車媲美。燃料電池電動汽車與純電動汽車（BEVs）存在互補，可以克服目前純電動汽車在中、高工作周期段的一些電池的電流限制（重量，駕駛范圍和加油時間）。

可再生能源電力生產(chǎn)的氫氣—通過電解槽實現(xiàn)—可以促進將高水平的間歇性可再生能源（VRE）融入能源系統(tǒng)。

電解槽是一種將水分解成氫氣和氧氣的裝置。當(dāng)使用可再生能源產(chǎn)生的電力時，氫氣就成為可再生能源的載體，與電力互補。由于間歇性可再生能源可以跟隨風(fēng)能和太陽能發(fā)電而對電力消費進行調(diào)節(jié)，電解裝置可以幫助間歇性可再生能源整合至電力系統(tǒng)，而氫氣成為可再生能源的儲存來源。因此，它們提供了靈活的負(fù)載，還可以提供電網(wǎng)平衡服務(wù)（向上和向下調(diào)頻），同時以最佳的容量運行，以滿足工業(yè)和運輸部門或燃?xì)夤芫W(wǎng)注入的氫氣需求。

下游部門（如天然氣基礎(chǔ)設(shè)施、氫供應(yīng)鏈）的內(nèi)置存儲容量可以作為緩沖，以長期吸納間歇性可再生能源，并允許季節(jié)性儲存。

可再生電力產(chǎn)生的氫氣可以為可再生能源創(chuàng)造一個新的下游市場。它有可能減少可再生能源發(fā)電商暴露在電力價格波動風(fēng)險之中。在這種情況下，通過長期合同，可以將部分或所有的發(fā)電量出售給電解槽的運營商。這是否可能取決于市場的配置和監(jiān)管。

關(guān)鍵的氫能技術(shù)正在成熟。規(guī)�；�可以降低技術(shù)成本。

在數(shù)十年積累的經(jīng)驗之上，在一群玩家和一系列成熟的技術(shù)中，氫能部門正在進發(fā)。

質(zhì)子交換膜電解裝置和燃料電池正在接近技術(shù)成熟和實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟性。世界上的幾個地區(qū)已經(jīng)開始了相關(guān)的商業(yè)部署。能源公司、工業(yè)氣體公司、汽車原裝設(shè)備制造商和其他行業(yè)利益相關(guān)者已經(jīng)定位并建立了倡導(dǎo)性團體（如Hydrogen Council），以利用這個潛在的龐大的且迅速增長的市場。他們的目標(biāo)是充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施（如天然氣管網(wǎng)），并通過可再生能源準(zhǔn)備氫氣，以部分取代目前以石油和天然氣為基礎(chǔ)的能源供應(yīng)和收入。

最初的努力可以聚焦在大規(guī)模的應(yīng)用上，以便于以最低的基礎(chǔ)設(shè)施需求迅速產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟，并以可再生能源生產(chǎn)的氫氣作為滿足氣候目標(biāo)的最佳選擇方面脫穎而出，同時遵守當(dāng)?shù)氐呐欧欧ㄒ?guī)。

此類應(yīng)用包括大型工業(yè)（如石化、鋼鐵）和中型至重型運輸（中型至大型客車和商用車輛、大型客車、卡車、火車、海運、航空等）。電燃料（Electrofuel，可再生能源生產(chǎn)的液體燃料）可以取代化石燃料，而無需改變最終使用技術(shù)。這可能是對生物燃料的補充，對特定部門（例如航空）可能很重要。

鼓勵適當(dāng)?shù)乃饺送顿Y的政策和監(jiān)管框架至關(guān)重要。這樣一個框架可以考慮以下方面：

采用針對最終消費者的技術(shù)中性手段（例如排放限制、工業(yè)中可再生能源的授權(quán)），以結(jié)構(gòu)性方式觸發(fā)氫能需求，并為基礎(chǔ)設(shè)施投資辯解，同時解決有關(guān)碳泄漏的擔(dān)憂。此外，財政支助工具（如資本支出補貼、退稅和棄權(quán)）是必要的，以支付相對于現(xiàn)有技術(shù)的初始成本溢價。

引入長期的天然氣管網(wǎng)注入補貼、付薪合約、電解槽運營商參與輔助服務(wù)市場、容許豁免電網(wǎng)收費及征收稅項的計劃，以及取消風(fēng)險工具，以鼓勵市場吸收，支持基礎(chǔ)設(shè)施和氫能部署。

氫能提供了更多的機會來挖掘優(yōu)質(zhì)可再生能源資源，包括那些遠(yuǎn)離最終用戶需求的能源。一旦產(chǎn)生，氫氣（如液化天然氣）可以作為全球商品運輸，不受管網(wǎng)連接的約束。

從廣義上講，可再生能源生產(chǎn)的氫氣最有可能通過高電解槽利用率和低成本的可再生電力來實現(xiàn)成本效益。然而，每個可能的生產(chǎn)地點都應(yīng)仔細(xì)評估結(jié)果。大型、離網(wǎng)氫能項目直接連接到高資源地區(qū)的太陽能和風(fēng)力發(fā)電站，可提供低成本、100%的可再生氫氣。然而，由于太陽能和風(fēng)能資源的性質(zhì)，它們的電解槽利用率較低，這將增加氫氣成本。同時，接近需求、光伏并網(wǎng)的生產(chǎn)設(shè)施可以最大限度地提高電解槽的利用率，并將物流成本降到最低，但可能無法獲得如此低的電價，而且100%來自可再生能源。