氢气是未来的燃油执行者和环保主义者都可以支持的一种

德黑兰,1943年:由年轻的莎阿·雷扎·帕拉维(Shah Reza Pahlavi)主持的约瑟夫·斯大林,富兰克林·D·罗斯福和温斯顿·丘吉尔,商定了对希特勒进行两线进攻的计划,同时勾勒出欧洲的东西部划分。毫无疑问,在举行会议并与国王进行了单独协商。海湾石油是盟军战争努力的关键资源。自那时以来,石油一直在政治冲突的表面下流动。

快进到今天,政治反对派和能源参与者再次走上了一条凌乱的道路,这一次着眼于长期的能源转型,因为不同的国家试图减缓并最终阻止气候变化。

2015年的《巴黎协定》是一项开创性的外交努力,有196个国家承诺防止平均温度升高超过2 C(3.6 F),目标是低于1.5 C(2.7 F)。为了实现这一目标,科学家认为,到本世纪中叶,化石燃料的使用必须达到净零排放。

巴黎气候协议的天才使所有主要方面都达成了共识,尤其是主要的温室气体排放国,包括俄罗斯,,,巴西以及石油输出国组织(OPEC)的成员国。

现在,挑战在于实现弯曲全球变暖曲线所需的多种解决方案。《巴黎协定》不是一项条约,各国设定了自己的目标并确定了实现这些目标的战略。每个签署人都有自己的政治,经济结构,能源资源和气候影响。

在2021年4月22日地球日与国际领导人举行虚拟气候峰会,并与俄罗斯,和其他国家进行艰苦的外交合作以制定可行的解决方案时,各国的承诺仍未兑现。

作为能源经济学家,我熟悉各国对气候变化不断发展的应对措施,以及公司不断变化的投资和对未来的不同见解。氢是引起各方关注的一项技术。

对能源未来的不同看法

随着世界人口和经济的增长,预计未来30年能源需求将增长多达50%,因此正确的长期投资至关重要。

能源公司和政策制定者对未来的看法大相径庭。他们的长期情况表明,大多数人期望化石燃料的需求在几十年内保持稳定,甚至有可能下降。但是,许多公司也在增加对清洁技术的投资。

国际能源机构(各国经常期待未来的情景,但一直低估需求和清洁能源的历史)预测,在最乐观的情景下,到2040年,可再生能源将满足全球能源需求的三分之一。那将是一个世界上碳税更高,风能,太阳能,电动汽车,碳捕集与封存的世界。较绿色的技术可能接近于将温度保持在2 C以下,但并非完全如此。

另一方面,埃克森美孚预测这条道路将取决于化石燃料为基础的经济,向电动汽车过渡的速度将变慢,对石油和天然气的需求稳定,并且世界将变暖。埃克森美孚也在投资碳捕集与封存以及氢气,但它相信,到2040年,石油和天然气将提供全球能源供应的一半,而可再生能源将不到五分之一。

欧佩克成员最容易受到气候变化的影响,并且依赖石油和天然气,他还认为石油和天然气将在未来占主导地位。尽管如此,一些海湾国家也在大力投资替代技术,包括核能,太阳能,风能和氢能,并试图从石油过渡。

BP建议更集中地转向清洁能源。它的“快速情景”预测能源需求将保持平稳,并且向可再生能源的过渡更加剧烈,同时氢经济将不断增长。该公司预计自己的可再生能源将从2019年的2.5吉瓦降至2030年的50吉瓦,其石油产量将下降40%。

其他人也在探索氢的潜力。就像公用事业从煤炭转向天然气一样,氢气可以通过足够的投资来简化向清洁能源的过渡。

由于这种燃料引起了业界的广泛关注,因此让我们更仔细地研究其潜力。

氢作为气候解决方案有多现实?

氢有潜力为汽车,公共汽车和飞机,建筑物供热,并可以作为基础能源来平衡电网中的风能和太阳能。德国将其视为炼钢中硬煤焦炭的潜在替代品。它还使用已知的流程为能源公司提供了一个未来的市场。可以对其进行液化,存储和运输,并进行一些修改,使其通过现有管道和液化天然气船。

但是,到目前为止,氢气尚未广泛用作清洁能源解决方案。首先,它需要一项前期投资,包括碳捕集能力,管道改造,用于供热而非天然气的工业锅炉以及用于运输的燃料电池,以及支持过渡的政策。

其次,为了使氢成为“绿色”,电网必须具有零排放。

如今,大多数氢气都是由天然气制成的,被称为“灰色氢气”。它是使用高温蒸汽将氢从碳原子分裂为甲烷而产生的。除非存储或使用分离出的二氧化碳,否则灰色氢会产生与天然气相同数量的气候变暖CO 2。

“蓝色氢”使用相同的过程,但捕获并存储了二氧化碳,因此只有大约10%的CO 2释放到大气中。“绿色氢”是使用可再生电力和电解法生产的,但其价格是蓝色的两倍,并且取决于电和可用水的成本。

包括壳牌(Shell),英国石油(BP)和沙特阿美(Saudi Aramco)在内的许多电力公用事业和能源公司都在积极探索向氢混合经济的过渡,并将过渡期重点放在了蓝色氢方面。欧洲依靠进口天然气和较高的电力成本,正在制定雄心勃勃的净零能源目标,该目标将包括蓝色和绿色氢混合,风能,太阳能,核能和综合能源网。

是全球最大的能源用户和温室气体排放国,取而代之的是大力投资天然气,天然气的二氧化碳排放量约为煤炭的一半,此外还有碳捕集与封存以及越来越多的太阳能和风能。俄罗斯是仅次于的第二大天然气生产国,正在扩大其天然气生产并向亚洲出口。某些气体最终可能会变成蓝色氢。

作为清洁能源解决方案,要增加蓝色和绿色氢的需求,这将需要大量投资并需要对能源基础设施进行长期修改。在我看来,这不是万灵药,但它可能是重要的一步。

在混乱的政治中寻找解决方案

当然,技术投资不能掩盖世界的混乱政治。对于气候危机的紧迫性以及对绿色能源投资的需求,全球各地的人们和领导人仍然有不同的看法。

随着海洋上升和气温打破记录,聚集的领导人也许会找到一些共同点。达到巴黎目标的关键是各国现在投资于更清洁的未来。

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