当全球主要经济体的领导人在今年的日本二十国集团（G20）峰会上会面时，两项重要的脱碳选择有望终于获得它们应得的关注：碳捕集与氢能。减少二氧化碳排放的迫切需要意味着，这两项技术无论是单独还是共同发挥作用，都将与加速提高能效、可再生能源的指数级增长以及核电一道成为必不可少的手段。
氢燃料是一颗冉冉升起的新星，但其生产规模需要扩大
氢气用途广泛且环境友好，燃烧时不产生二氧化碳，只产生水和热量。它可用于电力、供暖、交通和工业的脱碳。作为一种清洁能源载体，氢气易于运输、储存，并可与现有燃料混合使用。
对许多人而言，氢能仍然遥不可及，人们往往将其视为未来的能源。然而，经过验证的大规模低排放制氢技术已经成为现实，即利用天然资源制氢并结合碳捕集与封存（CCS）技术。CCS是一套将二氧化碳储存于地下的减排技术。因此，在其他关键减缓措施之外，大规模部署制氢技术可以助力能源转型启动。
氢气可由多种来源制取，这一事实既保障了供应安全，也实现了供应多元化。天然气重整（SMR）占全球氢气产量的一半。电解水制氢是利用可再生能源或核能产生的过剩清洁能源来制取氢气的过程，作为一种储能形式变得日益重要，并将促进可再生能源的更大程度整合。
政府需要同时支持电解水制氢和碳捕集制氢。澳大利亚政府估计，到2050年，全球氢气需求将达到每年5.3亿吨（mtpa）。为便于理解这一数字：要生产每年5亿吨的氢气，将需要来自核能和可再生能源的25,000太瓦时（TWh）电力——是2018年核能与可再生能源发电总量的2.5倍以上。目前，配备碳捕集的制氢成本也更低，并已证明其成本为电解水制氢成本的一半至三分之二。
然而，扩大碳捕集与封存规模不仅对氢燃料生产必不可少，也是消除工业流程及发电厂二氧化碳排放的必要手段。国际能源署（IEA）在其2018年《世界能源展望》中指出，现有及在建基础设施几乎耗尽了剩余的碳预算，因此强调必须扩大碳捕集的规模。国际能源署的《可持续发展情景》估计，为将全球变暖控制在限定范围内，到2040年需要约2,000座CCS设施，而目前仅有18座。在这18座CCS设施中，目前有4座用于制氢，另有两座在加拿大建设中，总产能接近150万吨的氢气年产能。
创新者们还希望将艾伦循环（Allam Cycle）整合进氢气生产中。这是一项有前景且具有突破性的碳捕集技术，目前仍处于示范阶段，本质上是一座零排放天然气发电厂。
日本选择在二十国集团峰会上重点强调氢能和碳捕集，这并不令人意外。依赖燃料进口，但日本仍致力于应对气候变化，该国是氢能技术的先驱，也是碳捕集与封存的倡导者。展望2050年，氢气是其减少各行业排放的首选燃料。其汽车制造业与其他行业参与者一道，已表现出对氢动力未来的承诺。全球多地的碳捕集设施正在使用日本技术捕获二氧化碳。日本还与澳大利亚政府合作，在澳大利亚生产氢气并出口至日本。明年，日本将举办夏季奥运会，该届奥运会又被称为“氢能奥运会”，预计将展现出巨大进展。
其他国家也纷纷效仿。在英国，碳捕集制氢已受到气候倡导者的广泛关注，预计将使数百万家企业和住户的供暖实现脱碳。在其他欧洲国家，多个氢能项目正在推进中。德国已有首列氢燃料列车投入轨道运行。中国政府一直是新兴清洁能源技术的热忱支持者，据传正在研究各种途径以推动氢燃料电池汽车市场的发展。这将是应对全球城市空气污染的绝佳机遇，因为氢气在全生命周期中几乎不产生污染物。在航空和航运业，业内普遍认为氢燃料将成为未来的零排放燃料。
投资、能源转型与氢燃料
支持能源转型的新氢能经济不会一蹴而就。它需要政府的支持。国际能源署的研究发现，能源转型投资中超过70%的资金将直接来自政府，或将受政府政策驱动。因此，政策制定者必须发挥引领作用，以实现高效、成功的能源转型。
迄今尚未推行碳定价的地区，首要的政策机制是为碳设定价值，以表明对零碳经济的承诺。其次，政策制定者应评估由政府支持的基础设施部署方案，以支持清洁能源技术的推广。第三，需要建立激励机制以创造需求。
加利福尼亚州的低碳燃料标准（LCFS）是一个极好的范例。该标准是一种旨在限制该州交通领域排放的信用机制。LCFS最近才经过修订，其目标是到2030年将该州燃料的碳强度降低20%。LCFS为碳设定了价值，目前每吨二氧化碳的交易价格约为190美元；通过这一机制，通过SMR结合碳捕集制氢的企业得以获得信用额度，同时也激励了氢燃料加注设施的建设，从而消除了推广应用的障碍之一。得益于其中部分政策，加利福尼亚州帮助美国成为全球氢燃料电池汽车部署的领导者。
能源转型仍处于起步阶段，进展令人失望地缓慢，因此日本的领导作用恰逢其时。二十国集团领导人应密切关注日本在建设氢燃料社会方面的经验。大规模碳捕集制氢的布局为加快全球脱碳进程提供了机遇之窗。
