寫稿
投稿
氫經常被吹捧為脫碳的主要參與者，事實也是如此,但它的大規模使用要晚得多，而且要比太陽能和風能低得多，包括中國、日本、韓國和澳大利亞在內的國家已經制定了促進氫開發的國家計劃。與這些計劃有關的一些討論是不平衡的。
清潔的氫是通過電解水產生的，電解水的電力主要來自太陽能和風能。有人聲稱，將在出口富氫化學品的基礎上建立大規模的新工業。但優良的太陽能和風能資源遠比石油、天然氣和煤炭更容易獲得。大多數國家都能生產他們所需的大部分電力和他們自己所需的大部分清潔氫。
全球約四分之三的排放可以通過太陽能光伏和風能產生零排放的電力，再加上陸地交通(電動汽車)和供暖(電爐和熱泵)的電氣化來消除。這些都是現成的技術，已經在大規模部署。電動汽車和熱泵的能源效率分別是氫燃料電池汽車和氫燃燒器的2倍和3 ~ 7倍。可再生的交通和供暖電氣化比清潔氫的使用要快得多，因為它便宜得多。
目前，全球每年新增的發電裝機容量中，約有四分之三是太陽能光伏發電或風能發電(澳大利亞的這一數字為99%)。太陽能光伏發電和風能的成本很低，而且還在繼續下降。在大多數國家，太陽能和風能是目前最便宜的電力來源。儲存、傳輸和需求響應可以很容易地以低成本平衡可變太陽能和風能發電的高滲透率。
那么，現在大規模的清潔氫在能源領域有一席之地嗎?簡單的回答是，并非如此。氫是一種清潔能源，可在許多地方使用。氫氣可以代替煤炭或天然氣發電，可以代替石油運輸，也可以代替建筑物內的天然氣供暖。但是來自太陽能和風能的電力做得更好。
氫就像一把瑞士軍刀。您可以使用它來做很多事情，但它很少是最佳的工具。通過電解、壓縮、運輸和燃燒，從可再生能源中生產綠色氫是可能的。但近四分之三的能量在這個過程中損失了。運輸和供熱電氣化的一個主要影響是電力需求的增加。最近的一項研究表明，澳大利亞的電力需求將隨著交通和供暖的完全電氣化而翻倍。這種額外的電力需求可以利用太陽能和風能來滿足，因此需要足夠的可再生發電能力。這又引出了另一個問題:東亞國內的可再生能源能滿足能源需求嗎?
答案是肯定的。
日本陸上太陽能和風能資源有限。但日本有著豐富的海上風力資源在其專屬經濟區內,有14倍在岸太陽能和近海風能資源比國家需要滿足當前電力需求的100%可再生電力,如果土地和7倍需要運輸、取暖和工業電氣化。
重要的是，即使計入平衡成本，100%可再生電力系統的模型成本可能比當前的批發電價更便宜。大量進口氫氣是不必要的，與本地的太陽能和風能發電相比，這將導致更高的電價。
如果發電不是一個問題，那么平衡呢?東亞已確定的河外抽水蓄能的儲存潛力比平衡東亞100%可再生能源所需的能量高出兩個數量級。抽水蓄能占全球存儲能源的99%，是可用于平衡可變發電的最便宜、最成熟的大容量存儲方法。河外泵送水力發電利用小型人工水庫而不是天然湖泊或河流，將相關的環境和社會影響降至最低。
太陽能、風能、儲存和傳輸共同提供了零排放、經濟實惠的電力，不僅可以取代天然氣或燃煤電力，還可以提供額外的電力，使陸地運輸、供熱和工業電氣化。這些來源約占全球排放量的四分之三。由于成本高、效率低，氫氣很難與這種途徑競爭。
但氫將在不能直接電氣化的領域發揮重要作用。航空和航運需要較高的能量密度，電池無法使用。氫可以用來生產合成的飛機和運輸燃料。氫氣也可以用來生產氨，氨是一種重要的化肥和化學原料。氫還可能取代鋼鐵工業中的煉焦煤。
這也有助于利用減少的電力生產氫，并將其儲存在持續的低風和低日照時期，以及峰值電力。在一個百分之百可再生的電網中，從減少的電力中產生少量的氫可以大大減少儲存的需要，從而降低電力的成本。
太陽能和風能已經贏得了能源競賽，并將主導大多數國家的能源系統，包括東亞國家。氫在未來的清潔經濟中肯定會很重要。但重要的是要保持遠見:太陽能和風能將繼續發揮更重要的作用。
相關推薦：
