氢能储能的未来新浪财经

来源：经济学家圈

来源

国际能源研究中心

摘要：电力在需求疲弱时段可以用来制氢，从而转化成能够长期存储的能源。这解决了太阳能和风能等清洁能源的存储难题，也成为碳中和实际应用中的一个重要环节。

氢是宇宙中最轻、也是含量最丰富的一号元素，其燃烧热值位居除核燃料之外的各种燃料之首。氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

致力于加速氢能源转型的全球CEO联盟——氢能理事会曾评价氢能是“能源解决方案的瑞士军刀”，在全球向低碳经济过渡中发挥着关键作用。

氢能的多功能性及其脱碳潜力可广泛应用于运输、建筑和重工业领域。像天然气一样，它可以存储和运输，并能很容易地转换成电能、热量或其他产品。

汇丰银行年2月9日报告《#WhyESGMatters-“绿色”氢能的崛起》

但目前，氢能面临生产成本高和能源效率低等诸多短板，美银美林也称，氢技术已经存在了几十年，尚未达到主流使用的临界点。

更有质疑者认为，使用清洁可再生能源产生的绿色氢在能源结构中的未来作用被夸大了，无法在供热、运输和重工业的脱碳中发挥主要作用。

他们称，由于全球约有98%的纯氢是通过使用天然气或煤炭原料的碳密集型方式（即“灰色”氢）产生的，支持氢能发展变成了大型石油公司希望未来几十年继续开采化石燃料的借口。

英国《金融时报》日前发文称，氢可作为“储能的未来”，以解决太阳能和风能等清洁能源在电网中扩散时的可变性问题。这似乎为氢在全球零碳排放转型中的实际应用增添了一个可行选项。

例如，在需求疲弱时段内产生的多余可再生电力，可以转而为电解机提供动力来制氢，被储存起来的氢等于一种无碳清洁能源的长期储能方式，以便在未来需求最旺盛时供调度分发。

截选自英国《金融时报》报道

文章称，德国公用事业公司Uniper希望用每天产量最高四个小时内产生的可再生电力来制造氢气，以储存在汉堡市的地下建筑物中，这些建筑物以前曾用来储存天然气。

公司前首席执行官AndreasSchierenbeck承认，该项目依赖于获得政府补贴，但能交易所储存的氢，可出售给工业客户，或提供给负有调峰使命的尖峰负载发电厂（Peakerplant）来发电使用。

上文提到的氢能理事会执行董事DarylWilson表示：“可再生能源的间歇性是一个问题，需要一些大的储存容器来平滑风能和太阳能的输出，而氢能就是那个非常大的容器。”

三菱电力美洲公司首席执行官PaulBrowning也称，绿色氢能与其他蓄能形式相比具有竞争力：

“如果可再生能源在发电组合中占最大份额，则对长期存储的需求将变得更加迫切；太阳能和风能不会一直运行，而锂离子电池会在数小时内耗尽。”

当然，通过清洁能源生产氢气、储存起来、再使用氢来发电的整个过程被指“效率低下且价格昂贵”。在电解水来制造氢气以及在涡轮机中燃烧这些氢气时都会损失能量，麻省理工学院能源技术研究院的科学家DharikMallapragada称，整个过程产生的电能还不到一开始投入时的40%。

这令利用电力制造氢气、然后再用氢气来发电被一些业内人士称为“愚蠢之举”。在基于氢的燃料电池问题上，特斯拉CEO马斯克在年就曾表示，氢燃料汽车在新能源汽车领域中与电动车的较量毫无胜算，根本不足为惧，并称做燃料电池汽车是一个“令人难以置信的愚蠢”行为。

但发展氢能来帮助全球脱碳转型仍是大趋势之一。欧盟、中国和澳大利亚等多国政府都已开始提供强有力的政策支持，一边提高碳价，一边为开发绿色氢提供资助。主流投行也看好氢能开发。

美银美林认为，氢可以满足全球能源需求，为汽车提供燃料、为家庭供暖，并帮助应对气候变化，比光伏更能作为“全球新能源的希望”；预计到年，市场份额将猛增6倍，产生2.5万亿美元的直接收入，间接基础设施市场潜力高达11万亿美元。

汇丰直言年代属于氢能源，预计到年总安装电解器容量GW，供应万吨绿氢（实现年全球纯氢需求22%增长）；预计年前氢能需求以6.4%的年增长率增长，到年氢能占全球能源需求的18%，欧盟计划未来10年投资亿至亿欧元安装氢电解槽。

摩根大通称，炼油、氨气、钢铁和重型车辆等行业将引领氢过渡，发展速度更快且成本更低，氢目前在供热、水泥生产和发电等领域滞后。电网规模的氢储能仍比其他储能方案昂贵，氢燃料电池的成本需降低约45%才能与内燃机竞争。但该行对绿色氢能降低成本持有积极态度，如果碳捕集政策支持，使用天然气生产并捕集碳排放的“蓝色”氢能在年前仍将保持成本竞争力。

国家发展和改革委员会

能源研究所能源可持续发展研究中心主任

康艳兵线下讲座

中国政府宣布在年前碳达峰（排放达到峰值）、年碳中和（净零排放）的目标。欧盟27国决定年前加大减排,年实现碳中和。拜登政府宣布美国重返巴黎气候协议。实现碳中和需要政府和非政府部门之间的协力，也需要国家之间的合作和协同。实现碳中和将面临哪些困难和挑战？又带来什么发展新机遇？将对全球经济和社会产生什么影响？

这是党中央、国务院统筹国际国内两个大局作出的重大战略决策，不仅彰显了中国积极应对气候变化、推动构建人类命运共同体的责任担当，更展现了中国走绿色低碳高质量发展道路的坚定决心。释放的信号非常明确——中国将继续致力于推动能源绿色低碳转型，在应对气候变化和促进能源可持续发展方面做出积极贡献。

一些经济活动、技术、甚至行业将被新的模式替代，传统能源尤其煤炭行业受到的冲击大，相关的基础设施、制造和服务部门的就业将下降，清洁/再生能源及相关部门的就业上升。

对中国而言，务实的做法已不是评估气候变化的长远损害，而是如何有效、低成本实现碳中和目标。这不仅是生态环境问题，更是发展问题；不仅事关产业问题，也是生活方式问题。

处于工业化和城镇化进程中的中国，如何在发展经济、改善民生的基础上，扭转能源结构偏化石能源、产业结构偏重工业的现状，在短时期内完成任务，这是中国各级政府、企业、投资界以及普通百姓都需要面对的巨大挑战和生活课题，也是一个长期的学习过程。

碳达峰、碳中和有哪些挑战？

年中央经济工作会议央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”作为年重点任务之一。如何规划布局实现“碳达峰、碳中和”目标？面临哪些挑战？经济学家圈邀请国家发展和改革委员会能源研究所能源可持续发展研究中心主任康艳兵，在4月25日举办线下3小时私享思想宴。

清洁能源将成为人类社会健康生活、可持续发展的一个基础。但从旧均衡到新均衡的转型过程中，相对价格变化作用于经济是有摩擦的，对经济来讲是一个供给冲击。碳中和既是难题也是机遇。绿色项目融资该如何展开？金融如何引领实体经济发展？绿色金融应该重点支持哪些领域？用什么工具？如何平衡金融体系的增量资产和存量资产？如何在碳中和前提下，支持绿色经济和金融稳定？而又当如何看待应对气候变化的国际合作和竞争？

从存量看，当前中国煤炭和石油消费量分别高达40亿吨和7亿吨左右，从煤矿、油田、运输通道等能源供应系统，到电力、钢铁、建材、有色、化工、汽车、采暖、空调等能源消费行业，以及相应的重大基础设施，在未来三四十年间完全实现脱碳化改造升级，面临着空前的挑战。从增量看，当前中国的人均GDP远低于欧美发达国家，并且采暖、空调、汽车、公共设施等民生服务需求尚处于快速增长阶段，发展水平与社会主义现代化强国目标还存在巨大差距，未来新增的经济产能、民生服务需求仍有很大空间，都需要新增能源需求来支撑。

十四五时期我国要在碳达峰的目标指引下，扭转二氧化碳排放快速增长局面，为经济增长和碳排放逐步“脱钩”奠定基础。就要做到调整产业结构、节能提高能效、优化能源结构、增加生态碳汇等降碳路径，严格控制高耗能项目新增产能，大力发展可再生能源、规模化储能、新能源汽车、绿色建筑、清洁供暖、碳捕集封存利用（CCUS）等绿色低碳新技术新产业，大幅提升资源循环利用效率推动源头减碳，优化重大能源基础设施布局防范碳锁定风险，推动重点区域和行业碳排放率先达峰，完善能源价格、碳价、财税、绿色投融资等激励政策。

脱碳化对经济和金融的而影响

应对气候变化，实现碳中和，从根本上来讲是发展模式变化、经济结构转型，背后是相对价格变化的驱动。全球有超过40万亿美元的投资是按照环境、社会和治理原则（ESG）进行的。而且绿色信贷、债券的利率并不比普通的产品低。

“碳达峰、碳中和”目标为中国经济社会高质量发展提供了方向指引，将倒逼中国经济社会发展全面低碳转型，既是推进疫后经济绿色复苏、形成绿色经济新动能的客观需要，也是缓解资源环境约束、建设生态文明和美丽中国的重要路径，更是助力发展方式深刻变革，促进能源结构、产业结构、经济结构转型升级的战略选择，对实现社会主义现代化强国目标和在未来的大国博弈中占据绿色低碳竞争优势具有重大意义。

清洁能源和绿色新技术蓬勃兴起

目前通过实施能源革命战略，一大批绿色低碳新动能正在蓬勃兴起。中国可再生能源领域专利数、投资、装机和发电量连续多年稳居全球第一，风电、光伏的装机规模均占全球30%以上，新能源汽车产量超过全球一半，绿色建筑占城镇新建民用建筑比例达到60%左右。这些清洁能源和绿色新技术，为实现“碳达峰、碳中和”目标提供了零碳低碳技术路径，而且提供了绿色新动能产业支撑。

终端能源电气化水平大幅提高

十四五期间，为实现碳中和目标，我国终端能源电气化水平将大幅提高，电力将成为支撑经济发展和民生改善的主体终端能源。

同时，电源结构去碳化特征将日益显著，水电、风电、光伏等非化石能源占发电总量的比重将不断提升，成为未来的发电主体。为推动具有间歇性、波动性特点的可再生能源发电技术大规模应用，以及信息技术与能源技术的融合发展，分布式能源、储能、调峰、直流、柔性、新型电网、智能控制等新技术、新业态、新模式将蓬勃兴起。节能增效持续化、终端能源电气化、电源结构去碳化、能源系统分散化、能源供需智慧化将成为未来能源转型的核心方向。

生产生活方式也将发生改变

“碳达峰、碳中和”目标也将重塑未来的生产方式和生活方式，对未来经济社会发展产生广泛而深远的影响。未来三四十年间，煤炭、石油、天然气等大部分传统化石能源将从工业生产、交通运输、城乡建设、居民生活等终端用能的各行各业中逐步退出，以电力为主的能源方式来支撑产业经济转型升级和人民生活水平日益提升。

产业链供应链脱碳化将成为未来的发展方向，各种高效用电技术、能源供需两侧智慧化互动技术以及新能源汽车、高效热泵、绿色照明、零碳建筑、零碳钢铁、零碳水泥等新型脱碳化技术产品方兴未艾，将对未来的技术工艺、产业形态、就业方向乃至生活式产生深远影响。

企业是碳达峰、碳中和目标关键主体

对企业而言，“碳达峰、碳中和”目标一方面提出了加快脱碳化转型发展、甚至对某些行业是危及生存的新要求，另一方面也提供了绿色投资巨大市场的新机遇。面对全球气候变化背景下兴起的新一轮能源技术革命和产业革命浪潮，站在历史发展的十字路口，他建议企业立足当前、面向未来，围绕脱碳化转型发展核心方向，结合自身实际，加快转型发展，抓住新形势下的新机遇，勇做新时代的弄潮儿。

研究制定企业绿色转型发展的新战略，科学调整核心业务板块，提出转型发展的新目标和行动计划。加强科技创新、商业模式创新，强化节能降成本、减碳创收益，创新绿色低碳投融资合作模式，加强企业管理创新，夯实能源及碳排放数据基础，强化低碳节能岗位和队伍，完善配套激励机制。

嘉宾介绍：

康艳兵，博士，毕业于清华大学热能系，现任国家发改委能源研究所能源可持续发展研究中心主任，研究员。

历任国家发改委能源研究所能源效率中心主任助理、国家发改委节能信息传播中心副处长、国家发改委能源研究所清洁发展机制项目管理中心主任、四川省宜宾市政府党组成员和市长助理（挂职）、国家发改委/联合国开发署/全球环境基金中国绿色照明工程（三期）项目管理办公室主任。兼任世界能源理事会学术委员会委员。

长期从事能源经济、节能减排、能源转型与可持续发展、能源环境与气候变化、绿色低碳发展与生态文明建设领域的战略规划与政策研究工作。研究方向为相关领域的重大理论与方法学、能源系统分析、能源技术经济评价分析、能源-经济-环境定量分析模型，以及工业、建筑、交通、电力、汽车、供热供冷、能源基础设施等重点行业和国家、省区、城市、园区等不同区域的能源转型与绿色低碳发展战略规划研究。

主持参加科研项目项左右，包括国家课题——中国年低碳目标实现路径与配套政策研究、中国能源与碳排放情景分析暨能源转型与低碳发展路线图研究、我国中长期低碳发展战略总体思路研究、中国碳排放峰值与实现路径研究、气候变化国家自主贡献目标实现路径与政策研究、我国“十二五”控制温室气体排放工作方案研究、我国“十三五”控制温室气体排放综合政策与实施方案研究、国家应对气候变化规划研究、我国“十四五”控制温室气体排放实施方案研究、“十四五”中国低碳发展重大问题研究、“十四五”国家重大基础设施发展规划（能源专题）思路研究、“碳达峰、碳中和”目标下“十四五”时期经济社会发展全面低碳转型总体思路研究、“碳达峰、碳中和”目标下中国中长期能源转型战略与路线图研究、国家重大科技专项课题——城市群绿色低碳发展路径研究、国家自然基金重点项目课题——城市能源转型与低碳发展路径研究、产业园区能源转型与绿色低碳发展路径研究、碳交易制度研究、碳交易与碳税比较研究、中国应对气候变化政策行动白皮书、国家十大重点节能工程实施方案研究、“合同能源管理”节能服务产业发展政策研究、建筑节能激励政策研究、中国绿色建筑行动方案研究、热电联产市场与政策研究、供热空调节能政策研究、清洁供暖规划思路研究、绿色照明政策研究、电力行业和汽车行业绿色低碳转型路径与政策研究、应对气候变化与能源革命研究、能源产业转型战略与路径研究、现代能源经济体系研究、能源基础设施跨界融合创新发展典型模式与对策研究、我国中长期能源基础设施可持续转型与投资战略研究、生态文明背景下我国能源投资转型战略研究、能源普遍服务投资政策研究、我国资源循环利用效率目标与实现路径研究、绿色供应链节能减碳机制研究、绿色低碳投融资机制研究等。

在国际合作方面拥有丰富项目经验，与联合国开发署、世界银行、全球环境基金、国际能源署、世界能源理事会、能源基金会等机构开展了30多项国际合作项目。

作为主要专家，参与研究起草了许多国家重大政策文件，包括《“十三五”控制温室气体排放工作方案》（国发[]61号）、《“十二五”控制温室气体排放工作方案》（国发[]41号）、《国家应对气候变化规划（-）》（国函[]号）、《地方应对气候变化规划编制指导意见》、《中国低碳发展宏观战略总体思路》、《中国应对气候变化政策行动白皮书》、《绿色建筑行动方案》（国办发[]1号）、《全国碳排放权交易管理暂行办法》（国家发改委令[]第17号）、《低碳工业园区实施方案编制指南》、《重点行业企业温室气体排放核算方法与报告指南》（发改办[]号）、《“十二五”节能环保产业发展规划》（国发〔〕19号）、《“十一五”十大重点节能工程实施意见》等。

获邀对20多个省市低碳发展规划的编制实施、20多个低碳城市试点方案编制实施、7个碳交易试点省市碳交易制度设计与市场建设、10多个节能减排财政政策综合示范试点城市的节能减排方案及能源管控平台建设、20多个低碳产业园区试点实施方案编制实施、8个国家低碳城（镇）试点实施方案编制、10多个国家生态文明先行示范区试点方案编制实施等地方层面的节能减排、能源转型与绿色低碳发展工作给予指导。作为国家节能低碳考核组专家，参加20个省的节能低碳责任目标考核工作。

此外，多次获邀参与工业、交通、建筑、公共机构、能源、环保等重点行业领域的节能低碳政策研究制定和项目评审。在能源和节能低碳领域大型国际合作项目的设计、实施和评估方面，拥有丰富的项目经验。作为项目设计工作组组长，开发并成功申请了赠款金额万美元的国家发改委（NDRC）/联合国开发署（UNDP）/全球环境基金（GEF）“中国绿色照明工程”项目（三期），并于-年间担任项目管理办公室主任。

参与开发设计了NDRC/UNDP/GEF“中国终端能效项目”、NDRC/世界银行（WB）/GEF“中国节能促进项目二期”、NDRC/WB/GEF“中国节能融资项目”等大型国际合作项目。主持了NDRC/WB/GEF中国节能促进项目一期的评估工作和项目二期的评估工作。

作为评估专家参与了NDRC/UNDP/GEF“中国终端能效项目”、农业部和建设部GEF项目“农村能源与建筑节能”项目、“亚洲能效标准标识/认证有效建立和实施障碍消除项目”等大型国际合作项目的中期评估。

作为项目专家，参与了国家发改委亚行项目“中国低碳发展重大政策研究”、交通部世界银行项目“交通综合枢纽节能减碳效果评价方法与指标体系”和亚行项目“昆明市低碳发展战略与路径研究”等国际合作项目。

荣获“国家发改委优秀科研成果二等奖”（2次）、“教育部科技进步二等奖”、“国家能源局能源软科学研究优秀成果一等奖”、“国家发改委优秀科研成果三等奖”（2次）、“国家发改委机关优秀科研成果三等奖”、“国家发改委宏观经济研究院优秀科研成果一等奖”（2次）等荣誉。在国内外期刊发表文章50多篇，出版《中国能源和碳排放情景暨能源转型与低碳发展路线图》、《中国年温室气体控制目标的实现路径与对策》、《碳交易制度研究》等著作20多部。

围绕能源经济、节能减排、能源环境、生态文明、绿色低碳发展、能源转型与可持续发展等主题，获邀做上百场讲演报告。

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hytd/1965.html