國際能源署發(fā)布《氫能和燃料電池技術(shù)路線圖》，在此ERR能研微訊研究團隊對報告的主要發(fā)現(xiàn)和未來十年的關(guān)鍵行動進行了翻譯，分享給大家，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)擴散！

主要發(fā)現(xiàn)

1、氫和燃料電池提供的整合機會

氫是一種靈活的能量載體，可以由各種各樣的區(qū)域主要一次能源產(chǎn)生。此外，它可以有效地轉(zhuǎn)化為任何形式的能量，以滿足各種終端用能需求。氫氣特別適用于利用氫氣發(fā)電的燃料電池。

具有低碳足跡的氫有可能促進能源相關(guān)二氧化碳排放的顯著減少，并有助于將全球溫度上升控制在2°C以內(nèi)，正如國際能源署能源技術(shù)展望（ETP）中描述的高氫發(fā)展2°C情景一樣。此外，與直接化石燃料燃燒相比，氫氣的使用可以降低局部空氣污染物排放和噪音污染。通過在2°C情景下繼續(xù)使用化石燃料資源滿足終端用能需求，氫氣與CCS結(jié)合可以提供保障能源安全的措施并幫助維持多樣化的燃料組合。

作為能量載體，氫能夠以集中或分散的方式實現(xiàn)能源供需之間的平衡，有助于提高能源系統(tǒng)的整體靈活性。通過聯(lián)結(jié)不同的能量傳輸和分配（T＆D）網(wǎng)絡(luò)，低碳能源可以滿足對脫碳具有挑戰(zhàn)性的終端用能領(lǐng)域，包括運輸、工業(yè)和建筑。在幾乎無法接入電網(wǎng)的偏遠地區(qū)，這些聯(lián)結(jié)可以擴大對離網(wǎng)地區(qū)提供能源服務(wù)，同時最大限度地減少排放。

圖1 今天與未來的能源系統(tǒng)

關(guān)鍵點：氫能可以連接不同的能源形式和能源傳輸網(wǎng)絡(luò)，因此能提高未來低碳能源系統(tǒng)運行的靈活性

2、運輸、工業(yè)和建筑領(lǐng)域的能量儲存和利用

氫氣非常適用于作為能量載體，因為它可以儲存低碳能量。少量具有低碳足跡的氫氣可以在有限的空間和重量要求下存儲，以通過燃料電池電動車輛（FCEV）實現(xiàn)長距離低碳運輸。大量氫氣可以長期儲存，有助于將大量間歇性可再生能源（VRE）整合到發(fā)電和供熱的能源系統(tǒng)中。以氫為能量載體的系統(tǒng)可以充分利用間歇性可再生能源，例如實施電力－燃料、電力－電力或電力－燃氣的轉(zhuǎn)換，否則在供應(yīng)超出需求時間歇性可再生能源會出現(xiàn)丟棄現(xiàn)象。

燃料電池汽車可以替代當今傳統(tǒng)汽車提供碳排放量極低的出行和運輸服務(wù)。到2050年，在公路運輸中部署25％的燃料電池汽車比例可以貢獻高達10％的累計運輸相關(guān)碳減排量，促使ETP 6°C情景（6DS）轉(zhuǎn)變?yōu)?DS，具體減排程度取決于不同地區(qū)的情況。假設(shè)燃料電池汽車銷售快速增長，在推出首批10000輛燃料電池汽車后，預(yù)計15～20年內(nèi)將形成一個自我維持的市場。

雖然氫和燃料電池在終端用能領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間和能源安全優(yōu)勢，但氫氣發(fā)電、輸配和零售基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展仍具有挑戰(zhàn)性。例如，燃料電池汽車市場發(fā)展相關(guān)的風(fēng)險一直是基礎(chǔ)設(shè)施投資的重大障礙。對于從現(xiàn)在到2050年之間假定銷售1．5億輛燃料電池汽車中的每一輛，根據(jù)地區(qū)的不同，需要花費900～1900美元用于氫氣基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)。1

圖2 不同技術(shù)路線條件下排放水平VS行駛里程

關(guān)鍵點：燃料電池汽車與當前傳統(tǒng)汽車相比，可在較低WTW碳排放水平下提供交通運輸服務(wù)

圖3 加氫站市場早期階段的累計現(xiàn)金流曲線

關(guān)鍵點：“死亡谷”可能會持續(xù)10～15年，直到累計現(xiàn)金流轉(zhuǎn)為正值

圖4 歐洲當前不同氫能技術(shù)路線的碳足跡

關(guān)鍵點：根據(jù)生產(chǎn)、輸配和零售的技術(shù)路線不同，氫能的碳足跡可在20～230 gCO2／MJ的范圍內(nèi)變化

未來十年的關(guān)鍵行動 氫和燃料電池提供的整合機會

通過市場驅(qū)動、技術(shù)和燃料中性政策，鼓勵所有能源部門應(yīng)用提高燃料利用效率和減少溫室氣體排放的技術(shù)。穩(wěn)定的政策和監(jiān)管框架—包括碳定價、關(guān)稅、燃料經(jīng)濟性標準，可再生能源標準或零排放車輛發(fā)展規(guī)劃—對于提高投資者和企業(yè)家的市場確定性非常重要。

通過有效的政策支持來降低成本，促進氫和燃料電池技術(shù)及其基礎(chǔ)設(shè)施的投資和早期市場部署。國家和區(qū)域優(yōu)先事項應(yīng)明確其價值鏈和目標市場障礙。

為了推動氫能在終端領(lǐng)域的安全可靠應(yīng)用和計量，需要繼續(xù)加強和協(xié)調(diào)相應(yīng)的國際規(guī)范和標準。

通過為燃料電池和電解槽等關(guān)鍵氫能技術(shù)研發(fā)和設(shè)計提供公共和私營資金，不斷支持技術(shù)進步和創(chuàng)新。加強對交叉領(lǐng)域研究的關(guān)注，例如材料，這些領(lǐng)域可以在提升效果方面發(fā)揮變革作用。在可能的情況下，通過國際合作項目，以最大限度地提高資金使用效率。

通過采用綜合建模方法，加深對不同能源部門之間特定區(qū)域相互作用的理解，以量化能源系統(tǒng)整合的效益。

在相關(guān)聯(lián)的區(qū)域，加快推進旨在將從化石衍生的氫生產(chǎn)中捕獲和儲存二氧化碳推向成熟商業(yè)應(yīng)用的活動。

運輸、工業(yè)和建筑領(lǐng)域的能量儲存和利用

通過將數(shù)萬輛汽車投入使用，推動制氫、氫氣輸配網(wǎng)絡(luò)和加氫站（在全球適當區(qū)域建設(shè)至少500到1000個站點）等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和跨境項目，以證明燃料電池汽車的技術(shù)可行性和經(jīng)濟性。加強歐洲、日本、韓國和加利福尼亞的部署計劃以及固定車隊的使用。

讓來自于相關(guān)行業(yè)以及地區(qū)、國家和地方當局參與制定降低風(fēng)險的戰(zhàn)略，包括開發(fā)金融工具和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，為燃料電池汽車市場引入降低氫能輸配和零售基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)風(fēng)險。

增加適用于集成間歇性可再生能源的氫基儲能系統(tǒng)的規(guī)模，并實時收集和分析性能數(shù)據(jù)。

建立監(jiān)管框架，消除電力存儲系統(tǒng)（包括電力—燃料和電力—燃氣應(yīng)用）的電網(wǎng)接入障礙。在相關(guān)聯(lián)的區(qū)域，建立將氫氣混入天然氣網(wǎng)格的監(jiān)管框架。

在國家和區(qū)域?qū)用嬖黾淤Y源可用性和制氫成本的數(shù)據(jù)。根據(jù)間歇性可再生能源集成、其他電力系統(tǒng)靈活性選項以及對剩余可再生電力的競爭性需求，分析未來可能用于制氫的棄風(fēng)棄光電力供應(yīng)潛力。

解決在工業(yè)領(lǐng)域使用低碳氫能存在的潛在市場障礙（例如在煉油廠）。

擴大宣傳活動和培訓(xùn)計劃，以提高對氫的認識。

圖5 電儲能應(yīng)用和技術(shù)

關(guān)鍵點：氫能儲電可以應(yīng)用于大規(guī)模和長期儲能