國際能源署發(fā)布《氫能和燃料電池技術路線圖》，在此ERR能研微訊研究團隊對報告的主要發(fā)現(xiàn)和未來十年的關鍵行動進行了翻譯，分享給大家，歡迎轉發(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)結不同的能量傳輸和分配（T＆D）網(wǎng)絡，低碳能源可以滿足對脫碳具有挑戰(zhàn)性的終端用能領域，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)結可以擴大對離網(wǎng)地區(qū)提供能源服務，同時最大限度地減少排放。

圖1 今天與未來的能源系統(tǒng)

關鍵點：氫能可以連接不同的能源形式和能源傳輸網(wǎng)絡，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－燃氣的轉換，否則在供應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。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％的累計運輸相關碳減排量，促使ETP 6°C情景（6DS）轉變?yōu)?DS，具體減排程度取決于不同地區(qū)的情況。假設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、輸配和零售基礎設施的發(fā)展仍具有挑戰(zhàn)性。例如，燃料電池汽車市場發(fā)展相關的風險一直是基礎設施投資的重大障礙。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美元用于氫氣基礎設施的開發(fā)。1

圖2 不同技術路線條件下排放水平VS行駛里程

關鍵點：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

圖3 加氫站市場早期階段的累計現(xiàn)金流曲線

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

圖4 歐洲當前不同氫能技術路線的碳足跡

關鍵點：根據(jù)生產(chǎn)、輸配和零售的技術路線不同，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、技術和燃料中性政策，鼓勵所有能源部門應用提高燃料利用效率和減少溫室氣體排放的技術。穩(wěn)定的政策和監(jiān)管框架—包括碳定價、關稅、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及其基礎設施的投資和早期市場部署。國家和區(qū)域優(yōu)先事項應明確其價值鏈和目標市場障礙。

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

通過為燃料電池和電解槽等關鍵氫能技術研發(fā)和設計提供公共和私營資金，不斷支持技術進步和創(chuàng)新。加強對交叉領域研究的關注，例如材料，這些領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)應用的活動。

運輸、工業(yè)和建筑領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)絡和加氫站（在全球適當區(qū)域建設至少500到1000個站點）等基礎設施的建設和跨境項目，以證明燃料電池汽車的技術可行性和經(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。

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

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—燃氣應用）的電網(wǎng)接入障礙。在相關聯(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棄光電力供應潛力。

解決在工業(yè)領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計劃，以提高對氫的認識。

圖5 電儲能應用和技術

關鍵點：氫能儲電可以應用于大規(guī)模和長期儲能