OFweek氢能网讯：关于氢能的争论实际上一直不绝于耳，那就让我们来客观地分析一下氢能发展的机遇和挑战。

在化石燃料消费驱动下，20世纪廉价，丰富且看似无限的能源供应带来了前所未有的经济增长和生活质量改善。但与金融债务相似，长期成本最终将高于短期收益。社会已经收获了化石燃料消费带来的短期利益，如今环境的法警已抵达门外。

氢为能源领域提供了独特、跨系统的机会，从根本上改变了能源景观，使气候和能源消费者带受益，但要实现终极部署，也存在一些必须要跨越的障碍。

挑战

全球经济脱碳是人类当前面临的最大挑战，而且会因为气候变化危机变得越来越突出和激烈。重新定义人类与环境之间关系的文化革命，将塑造21世纪社会发展的轨迹。

随着社会态度的适应和变化，从化石燃料驱动型经济向环境可持续经济模式的转变，将为那些有勇气立即行动并掌握先发优势的人提供新的机会和经济利益。但就像人类面临的每一项重大挑战一样，从现状的角度来看，环境可持续性似乎不可逾越，但人类却别无选择。

脱碳选择

世界可以通过三种方式使全球经济脱碳减少能源需求，在化石燃料燃烧后捕获二氧化碳，降低能源的碳强度。以此达到巴黎协约提出“相对于工业化时代，将平均气温上升维持在1.5℃以下的目标。

每个选项中都包含一系列技术途径，而载体的确切平衡将针对具体国家，最终取决于易用性和客户的最低成本。依次尝试上述备选方案，我们可以得出不同选择下，具有相对意义做的务实结论。

方案1强调减少绝对需求、提高效率和变革性的技术发展。就减少碳排放而言，这一点现在和未来都很重要。然而这一方案实施中“规模”是问题所在。如果变革性的技术进步和对消费者生活方式不可接受的破坏性变化，这一方案无法实现到2050年相对于1990年减少80％所需的碳减排量。

虽然迄今为止风力和太阳能在电力脱碳方面具有变革性，但在采用系统方法时，这种逻辑扩展到石油和天然气（加热和运输）时并不适用。

如果方案2是主要技术载体，这意味着将每个家庭的燃气锅炉烟道、工业烟道烟囱、燃气轮机和移动车辆连接到CCS基础设施。这显然不实际。燃烧后CCS可能会发挥作用，尤其是在易于分离的大量二氧化碳量可捕获的情况下，如肥料生产过程中等。但燃烧后CCS不太可能成为通用解决方案。

接下来是方案3 ——通过用低碳能源取代化石燃料，进而降低能源的碳强度。从消费者的角度来看，这种策略是破坏性最小的选择，同时能源供应以外的其他行业必要技术的成熟度也符合需求。但这一战略必须要在一个明确而有凝聚力的国家计划下实施，其中包括允许私人投资，以及必要的监管机制。

实施上方案3一直是电力市场迄今为止的主导战略，通过使用煤气、生物质能、风能和太阳能代替煤炭消防站，2013年－2017年电力碳强度降低了50％。

为什么选择氢

将目前的电气化脱碳方式推广到所有能源行业既短视也不可行。尽管风能和太阳能迄今在电力脱碳方面具有革命性，但将这一逻辑推广到天然气和石油（供暖和运输）的其他能源载体时并不适用。

如图下图所示，英国的电力需求是三者中最小的，年运输需求是电力的1.4倍，热量是电力的2.7倍。因此，要通过间歇性供电来满足这些需求，就必须建立相当于另外4个电网的发电、输电和配电资产，以及将夏季电力转化为冬季热能的工业电池水平。

从天然气网络目前的弹性水平（必须满足20年1次6分钟的供热需求），再考虑电动汽车充电高峰时的每日出行模式，所有因素都会加剧问题。

显然，低碳电力的使用具有自然的经济上限。因此，问题转向替代能源载体，以经济和政治可接受的方式降低供热和运输的碳强度。在电气化同时，降低能源供应碳强度的两种选择是：可再生碳氢化合物来源，如氢，以及生物甲烷和液体生物燃料。

生物甲烷和液体生物燃料是能源领域的重要载体，它们提供了促进碳封闭系统的燃料来源。然而，它们仅限于可持续性原料的可用性。例如，基于英国国内，原料的生物甲烷可以贡献100 TWh／y，约占国内天然气需求的三分之一。而英国天然气总需求高达1000 TWh／年左右，这意味着需要其他补充来源。

氢不受原料限制，可以通过多种来源生产，并可能解除负面排放。因此作为降低能源碳强度的载体，氢将发挥非常重要的作用。