觀點(diǎn) | 氫能短期內(nèi)不會(huì)廣泛取代化石燃料
來(lái)源： 國(guó)際能源小數(shù)據(jù) 2021-05-10
波茨坦氣候影響研究所（PIK）學(xué)者在《自然·氣候變化》雜志上發(fā)表文章指出，氫基燃料主要用于航空或工業(yè)過(guò)程等不易于電氣化的領(lǐng)域。但是，生產(chǎn)這些燃料的效率太低，成本太高，而且它們的可用性也太不確定，無(wú)法廣泛地取代化石燃料，例如汽車或供暖。對(duì)大多數(shù)行業(yè)來(lái)說(shuō)，直接用電，例如在電池電動(dòng)汽車或熱泵中，更具經(jīng)濟(jì)意義。依賴以氫為基礎(chǔ)的燃料，反而導(dǎo)致進(jìn)一步依賴化石燃料和溫室氣體排放。
氫基燃料是一種很好的清潔能源載體，但其成本和未來(lái)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)也很大。以氫為基礎(chǔ)的燃料作為一種通用的氣候解決方案可能有點(diǎn)不靠譜，不應(yīng)指望它們能廣泛取代化石燃料。氫基燃料在未來(lái)至少十年內(nèi)很可能是稀缺的，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。押注于氫基燃料的廣泛使用可能會(huì)增加對(duì)化石燃料的依賴：如果我們維系燃燒技術(shù)系統(tǒng)，并試圖用氫基燃料“喂養(yǎng)”它們，當(dāng)氫基燃料的成本太高、太少的時(shí)候，那么我們最終將繼續(xù)燃燒石油和天然氣，并排放溫室氣體危及短期和長(zhǎng)期的氣候目標(biāo)。
因此，我們應(yīng)該將這些珍貴的氫基燃料優(yōu)先用于它們不可或缺的應(yīng)用領(lǐng)域：長(zhǎng)途航空、化工生產(chǎn)原料、鋼鐵生產(chǎn)以及一些可能的高溫工業(yè)過(guò)程，因?yàn)檫@些是我們很難直接通電的領(lǐng)域和應(yīng)用。我們目前離100%的可再生能源還很遠(yuǎn)，因此有效利用可再生能源是關(guān)鍵。然而，如果我們使用氫基燃料而不是直接電氣化替代品，發(fā)電量需要2到14倍（取決于不同技術(shù)應(yīng)用）。
如果按照目前的電力結(jié)構(gòu)，氫基燃料將增加而不是減少溫室氣體的排放。在2018年的德國(guó)電力結(jié)構(gòu)中，在汽車、卡車或飛機(jī)上使用氫基燃料將產(chǎn)生比使用化石燃料高約3至4倍的溫室氣體排放。
研究人員計(jì)算，假設(shè)100%的可再生電力生產(chǎn)綠氫，使用氫基燃料避免1噸二氧化碳排放的成本目前液體燃料為800歐元，氣體燃料為1200歐元。這遠(yuǎn)高于目前的二氧化碳價(jià)格，例如在歐洲排放交易計(jì)劃中，目前的價(jià)格低于每噸50歐元。但是，隨著二氧化碳價(jià)格的上漲，氫基燃料可能在2040年具備成本競(jìng)爭(zhēng)力。考慮到減少溫室氣體排放以穩(wěn)定氣候的緊迫性，對(duì)于那些存在直接電氣化替代品的部門來(lái)說(shuō)，這為時(shí)已晚。
盡管未來(lái)成本存在不確定性，但氫基燃料有可能成為2040年左右替代所有剩余化石燃料的后盾技術(shù)。然而，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴于大規(guī)模的政策支持。事實(shí)上，在僅僅通過(guò)提高碳定價(jià)達(dá)到商業(yè)可行性之前的大約20年里，對(duì)于氫基燃料的補(bǔ)貼是必不可少的。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，氫基燃料的前景還是有希望的。利用全球太陽(yáng)帶巨大的風(fēng)能和太陽(yáng)能潛力，氫基燃料可以進(jìn)行全球交易，從而解決日本、歐洲等人口稠密國(guó)家的可再生能源匱乏的瓶頸。然而，由于國(guó)際和國(guó)家氣候目標(biāo)要求立即減排，從應(yīng)對(duì)氣候變化的角度來(lái)看，直接電氣化應(yīng)放在首位。
