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在經濟的許多領域，我們已經有了經過驗證的技術，可以替代化石燃料，但在有些領域，消除碳污染要困難得多。例如，鋼鐵、航運、航空和卡車運輸業占全球碳足跡的40%，按照目前的趨勢，它們將消耗兩倍于將全球變暖控制在1.5攝氏度以下所需的碳預算。
幸運的是，“綠色”氫氣——利用可再生能源電解生產氫氣——為這些行業帶來了巨大的希望。通過各種各樣的應用，這種微小的分子可以提供取代化石燃料所需的熱量、還原性、燃料和其他服務。事實上，考慮到讓這些“難以收縮”的行業實現碳中和的技術挑戰，如果不這樣做，就幾乎不可能實現2050年的凈零目標。
除脫碳外，制氫還可用于其他目的。例如，在許多應用中，氫能夠取代天然氣，這使得能源在一定程度上獨立，并減少了對從俄羅斯進口的液化天然氣或管道的依賴。雖然太陽能和風能等可再生能源受到電網覆蓋范圍的限制，但氫氣可以通過管道或船舶運輸。這意味著它可能成為一種可出口的可再生能源，并最終取代石油成為全球主要的能源商品。
根據市場的不同，制造氫氣的方式也非常不同。在歐洲和東南亞，政治和市場激勵措施已經與氫基礎設施的部署相一致。但在石油和天然氣出口大國，激勵措施往往是相互矛盾的。值得注意的是，在美國，天然氣滿足了氫能提供給其他市場的所有政治優先事項。
氫的生產、儲存和運輸是到2050年實現凈零排放的關鍵因素，這不僅對現有的能源公司，而且對投資者都是一個數萬億美元的機會。雖然氫目前比化石燃料等競爭對手更貴(按提供的單位能量計算)，但電解電池產量的增加正在降低成本。在接下來的十年里，我們可以預期氫在各種應用中會達到相對于化石燃料的收支平衡點，在那之后，氫的生產就有了成本效益。
綠色氫氣對發展中國家特別有吸引力。可再生能源生產成本最低的國家和地區與人均國內生產總值(GDP)較低的國家和地區之間有很強的地理重疊。因此，這些國家可以通過成為氫氣生產國和出口國來確保全球競爭優勢。這樣做還可以幫助它們吸引零碳重工業，如化肥制造或氫直接減量化煉鋼。當然，這些部門的發展會創造大量的就業機會。
氫對富裕的工業化國家也很有吸引力，這些國家目前在氫電解電池的制造方面處于世界領先地位。然而，如果光伏(太陽能電池板)產業的近期歷史可以作為指導，那么富裕國家可能需要更強有力的產業政策，以確保生產不會轉移到中國和其他地方。
在氫達到其全部脫碳潛能之前，還需要做更多的工作。目前，綠色氫只占現有氫生產的很小一部分。相比之下，大多數氫是“灰色”的，是通過蒸汽-甲烷重整(SMR)過程從化石燃料中提煉出來的。雖然可以捕獲和儲存一些相關的二氧化碳排放，以制造稍微清潔一點的以化石為基礎的“藍色”氫，但這不是零排放的選擇。所以目前氫的二氧化碳足跡相當復雜。
此外，氫要實現它的承諾，電網也必須脫碳。但與電動汽車一樣，我們不能等到100%清潔的電網開始部署電池;我們必須現在就開始。
這在財務上并不像聽起來那么危險。誠然，在綠色氫成為成本最低的氫源之前，必須跨越一個門檻。值得注意的是，美國能源部(US Department of Energy)最近宣布了一個目標，將“清潔氫”的成本降低到每公斤1美元，如果通過SMR工藝以可持續的天然氣價格生產氫，這一目標幾乎不可能實現。這意味著美國的政策已經與綠色氫保持一致。
然而，用綠色氫來脫碳的重工業需要大量的電力。生產所需數量的氫氣幾乎需要目前全球總發電量的兩倍。滿足這一需求的唯一方法是更快地開發可再生能源。
這反過來又導致了關鍵的基礎設施設計問題，比如氫管道還是輸電線應該優先考慮。該行業的增長將產生許多監管影響。為了確保氫基礎設施的快速建設，重要的是貨幣化，建立鼓勵資本支出延期的費率結構，并提供跨各種基礎設施類型的全系統規劃。
同樣，改用氫燃料將加速許多以化石燃料為基礎的資產的淘汰。為了使大量擱淺資產不產生負面影響，需要通過各種財務激勵措施對其進行再利用或促使其盡早退出。
在基礎設施再利用方面潛力巨大的一個領域是天然氣管網，在某些情況下，可以對其進行改造以實現氫的輸送。一些燃煤電廠也可能被重新利用;然而，在這里，電-氫-電的端到端效率非常低，因此其有利可圖的使用是有限的。對于鋼鐵工業來說，情況更為嚴重，因為現有的高爐產能可能需要用直接還原來取代。同樣，汽油和柴油基礎設施也需要更換。但是，隨著電動汽車市場的增長，這種基礎設施的未來仍是未知數。
氫氣帶來了巨大的機遇，但也帶來了巨大的挑戰。根據IEA對1.5°C路徑所需條件的分析，全球范圍內，該行業目前每年只能生產約1 gw的氫電解電池，從今天到2030年，綠色氫產量需要增加1000倍。
我們可以也必須采取一些措施來應對這一挑戰。一是要有政策保證規模上的穩定需求，讓電解企業跨入工業制造。第二，政府必須提供補貼來支付最初的“綠色溢價”，直到學習曲線開始生效。最后，我們必須解決當前資產位置與脫碳行業最低成本清潔足跡位置之間的緊張關系。
在直接和間接的政治優先考慮的支持下，氫市場獲得了動力，并越過了不可逆轉的臨界點。因此，它們正迅速將清潔工業和脫碳經濟帶進觸手可及的范圍。
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