氢能如何助力实现清洁能源未来  

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通用汽车于1966年制造了首辆氢动力汽车。然而,GM Electrovan并未掀起汽车行业的革命,最终被送进了博物馆。半个世纪过去了,我们仍在等待氢能兑现其作为清洁能源技术的承诺。

业内有句玩笑话:氢能是未来的燃料,而且永远都是未来的燃料。但事实或许并非如此。气候变化带来的严峻挑战,以及风能和太阳能产业的兴起,为氢能注入了新的动力,吸引了远超汽车行业的各国政府和企业的关注。

目前生产的大多数氢并不清洁,但改变这一现状的技术已经存在。要了解氢能如何从炒作走向现实,首先需要理解我们的能源系统所面临的局面。

眼下,世界正偏离《巴黎协定》的气候变化目标,而这些目标旨在快速减少碳排放。要扭转这一趋势,风能和太阳能等可再生能源必须迅速大幅提高其在全球能源供应中的占比。但这些能源也面临困难,其中一个主要问题是,其发电量会随天气、一天中的时段或季节而变化,因此在人们需要电力时,电力未必能够供应。

氢能是储存这种波动性能源的少数方式之一。其他选择包括为智能手机和电动汽车供电的锂离子电池,但在规模方面,它们无法与氢能相提并论。例如,得克萨斯州一座大型储氢设施的储电量约为南澳大利亚州全球最大锂离子电池综合设施的1,000倍。

多个国家已宣布雄心勃勃的目标,计划到2030年部署燃料电池电动汽车(FCEV),使FCEV保有量从1.1万辆增至250万辆。Image: 国际能源署(IEA)

清洁氢能的用途远不止为汽车提供燃料。它可以为卡车和船舶提供动力,也可以成为炼油厂、化工厂和钢厂的关键原料——这些行业目前几乎没有替代当今污染性生产流程的选择。

幸运的是,这些行业往往聚集在大型工业港口,为建设配套基础设施创造了良好条件。港口目前也已生产氢气,供应当地化工厂和炼油厂。

因此,氢能为更清洁的工业和零排放电力带来了诱人的前景:将氢转化为能源只会产生水,不会产生温室气体。它也是宇宙中储量最丰富的元素。还有什么不喜欢的呢?

最大的问题之一是,目前绝大多数氢气都是通过化石燃料生产的。据国际能源署下周将发布的一份报告,预计今年为工业用途而利用煤炭和天然气生产的氢气,理论上足以为全球约一半的在用汽车提供动力。但氢气生产排放的碳与英国和印度尼西亚两国经济活动产生的碳排放总量大致相当。

通过捕集和封存碳排放,或向这些行业供应可再生能源制氢,来降低其污染,挑战相当大;但这也是一个机会,可以着手建设面向未来的全球清洁氢能产业。

另一大难题是成本。可再生电力制氢的成本是天然气制氢的两到三倍。但近年来太阳能和风能成本大幅下降,如果继续下跌,清洁氢能将变得更加经济实惠。尽管如此,要降低成本,利用水制氢且不产生碳排放的技术仍须大规模发展。

政府对于氢能成败至关重要。根据国际能源署的分析,目前正在推进的200多个项目中,大多数仍严重依赖政府直接资助。但明智的政策应鼓励私营部门确保清洁氢能的长期供应,并为投资者提供支持优质企业的激励。

我们还需要通过开辟首批海运航线,启动国际氢能贸易。目前已有令人鼓舞的迹象:日本有多个重要试点项目,旨在探索长距离运输氢气的最佳方式。

与此同时,欧盟支持一项倡议,旨在让氢能成为欧洲经济脱碳努力的重要组成部分。

国际能源署将协助各国政府制定恰当的政策。应日本担任二十国集团(G20)主席国之请,我们已对清洁氢能的发展现状进行了深入研究,并提出推动其发展的即时实用举措。报告将于下周在二十国集团能源部长会议上发布。

世界不应错失这一前所未有的机会,应让氢能成为可持续能源未来的重要组成部分,而不是任由它继续停放在博物馆里。

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