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9月11日，國際可再生能源署發(fā)布《能源轉型技術展望系列報告—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，歡迎大家轉發(fā)。

全球能源系統(tǒng)必須進行深刻的變革，以實現《巴黎協(xié)定》的目標。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《協(xié)定》所設想的脫碳能源世界。

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脫碳可能比較困難。通過可再生能源產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，氫氣可能是能源轉型中的缺失環(huán)節(jié)：可再生能源可以用來生產氫氣，這反過來又能為那些難以通過電氣化實現低碳的部門提供能源。其中包括：

全球氫氣需求和生產來源

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

建筑物和電力：可再生能源產生的氫氣可以注入到現有的天然氣管網中，達到一定的份額，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、電力部門的燃氣輪機）。氫氣可以與從高排放的工業(yè)過程中產生的二氧化碳（CO2）結合，以100%合成氣的形式進入天然氣管網。

運輸：當可再生能源生產氫氣時，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的氫氣—通過電解槽實現—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。當使用可再生能源產生的電力時，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能和太陽能發(fā)電而對電力消費進行調節(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載，還可以提供電網平衡服務（向上和向下調頻），同時以最佳的容量運行，以滿足工業(yè)和運輸部門或燃氣管網注入的氫氣需求。

下游部門（如天然氣基礎設施、氫供應鏈）的內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。

關鍵的氫能技術正在成熟。規(guī)�；�可以降低技術成本。

在數十年積累的經驗之上，在一群玩家和一系列成熟的技術中，氫能部門正在進發(fā)。

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

最初的努力可以聚焦在大規(guī)模的應用上，以便于以最低的基礎設施需求迅速產生規(guī)模經濟，并以可再生能源生產的氫氣作為滿足氣候目標的最佳選擇方面脫穎而出，同時遵守當地的排放法規(guī)。

此類應用包括大型工業(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，可再生能源生產的液體燃料）可以取代化石燃料，而無需改變最終使用技術。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。

鼓勵適當的私人投資的政策和監(jiān)管框架至關重要。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中性手段（例如排放限制、工業(yè)中可再生能源的授權），以結構性方式觸發(fā)氫能需求，并為基礎設施投資辯解，同時解決有關碳泄漏的擔憂。此外，財政支助工具（如資本支出補貼、退稅和棄權）是必要的，以支付相對于現有技術的初始成本溢價。

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

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

從廣義上講，可再生能源生產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成本效益。然而，每個可能的生產地點都應仔細評估結果。大型、離網氫能項目直接連接到高資源地區(qū)的太陽能和風力發(fā)電站，可提供低成本、100%的可再生氫氣。然而，由于太陽能和風能資源的性質，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、光伏并網的生產設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。