熱

以加熱為目的的天然氣置換是氫所代表的主要機(jī)會(huì)。還是以英國(guó)為例，目前供暖幾乎占英國(guó)排放總量的一半，因此解決這一二氧化碳來(lái)源將是實(shí)現(xiàn)英國(guó)減排任務(wù)的關(guān)鍵。

熱環(huán)境下的氫部署可以采取多種形式，從在網(wǎng)絡(luò)中混合，到工業(yè)用戶，甚至更廣泛網(wǎng)絡(luò)的完全轉(zhuǎn)換。英國(guó)正在進(jìn)行的大量項(xiàng)目如HyDeploy等，也令所有天然氣分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)到了氫能蘊(yùn)藏的機(jī)會(huì)，為氫能更廣泛推廣奠定了技術(shù)和監(jiān)管背景。

功率

在電力市場(chǎng)中，氫與中間可再生能源供應(yīng)共生。氫氣發(fā)電是一種可調(diào)度的發(fā)電方式，為電網(wǎng)提供機(jī)械慣性。由于可再生發(fā)電（直流電加逆變器）取代了熱電（交流電），電網(wǎng)的機(jī)械慣性降低，為維持電網(wǎng)頻率帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。

如果間歇性電源要在未來(lái)的發(fā)電組合中發(fā)揮預(yù)期的作用，那么低碳熱電源在穩(wěn)定電網(wǎng)方面將具有重要作用。氫動(dòng)力燃?xì)廨啓C(jī)或工業(yè)燃料電池將提供維持電網(wǎng)穩(wěn)定所需的必要機(jī)械慣性，同時(shí)進(jìn)一步降低電能碳強(qiáng)度。

運(yùn)輸

運(yùn)輸是二級(jí)脫碳問(wèn)題——電力和天然氣技術(shù)解決方案將為運(yùn)輸脫碳提供基礎(chǔ)設(shè)施框架。如果電力是運(yùn)輸能源的唯一形式，那么就需要對(duì)可調(diào)度發(fā)電進(jìn)行重大投資，同時(shí)還需要智能技術(shù)，以便在必要時(shí)為車(chē)輛充電。相對(duì)于工業(yè)電池的反事實(shí)，氫峰值電站可以提供更低的成本和更穩(wěn)定的載體。氫也可以直接用于燃料電池的運(yùn)輸，在使用時(shí)零排放。

在采用電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，氫燃料電池在功能上相當(dāng)于電池，在開(kāi)發(fā)和部署之后，其續(xù)航里程和充電速度都有相應(yīng)優(yōu)勢(shì)。因此，無(wú)論運(yùn)輸市場(chǎng)上哪種脫碳策略占據(jù)主導(dǎo)地位，氫都將發(fā)揮關(guān)鍵作用。

生產(chǎn)

如果要讓氫在能源系統(tǒng)的脫碳過(guò)程中發(fā)揮核心作用，就需要對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行重大投資。制氫技術(shù)的重要性已被多國(guó)政府認(rèn)可，英國(guó)國(guó)內(nèi)甚至產(chǎn)生了2000萬(wàn)英鎊的氫能供應(yīng)競(jìng)賽。

而當(dāng)前最成熟和最適合批量生產(chǎn)的工藝需要通過(guò)蒸汽甲烷重整（SMR）或自熱重整（ATR）將甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。因此，氫氣的大規(guī)模生產(chǎn)部署將取決于CCS基礎(chǔ)設(shè)施建立情況。

利用可再生電力進(jìn)行電解具有一定的作用，但無(wú)法不能經(jīng)濟(jì)地提供所需規(guī)模的大量。而長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，通過(guò)太陽(yáng)能熱水解生產(chǎn)并在油輪中運(yùn)輸?shù)臍洌�可以提供最終的環(huán)境可持續(xù)模型。

甲烷轉(zhuǎn)化、碳捕集以及封存技術(shù)的結(jié)合，提供氫氣生產(chǎn)的必要基礎(chǔ)流程，輔以適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管和商業(yè)框架，氫能有望實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。

部署策略

氫技術(shù)的發(fā)展、商業(yè)模式、監(jiān)管支持機(jī)制和客戶認(rèn)知都是氫技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。單獨(dú)面臨這些挑戰(zhàn)時(shí)都可以克服，但綜合起來(lái)，放在所需的脫碳規(guī)模背景下考慮，可能會(huì)令人望而生畏。

因此，氫能有責(zé)任走遺憾最小的道路。應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮消除部署路線圖風(fēng)險(xiǎn)的項(xiàng)目，如取消對(duì)現(xiàn)有設(shè)備和設(shè)備進(jìn)行修改的需要，同時(shí)仍節(jié)省大量的碳。此外，建立必要的商業(yè)框架和監(jiān)管機(jī)制，促進(jìn)更深入部署，并將消費(fèi)者早期的采用成本降至最低等，都將有利于氫能的早期部署。

成本

關(guān)于成本，與現(xiàn)狀相比，如果認(rèn)為經(jīng)濟(jì)脫碳不會(huì)付出一定的成本為代價(jià)，是不明智的。因?yàn)槟壳拔覀兊哪茉聪到y(tǒng)沒(méi)有適當(dāng)?shù)貙⑻寂欧旁斐傻膿p害成本內(nèi)部化，主要石油和天然氣公司的已知儲(chǔ)量足以超過(guò)違反巴黎限制的二氧化碳要求。因此，脫碳從根本上說(shuō)是一種道德決定，而不是經(jīng)濟(jì)上的必然性。

決策者和知情實(shí)體有責(zé)任促進(jìn)成本最低的發(fā)展途徑，通過(guò)最大化現(xiàn)有資產(chǎn)（主要是天然氣網(wǎng)絡(luò)）利用率的方式實(shí)現(xiàn)氫能更深層次的部署。