綠色氫是一種新興的解決方案，它是通過電解使用可再生能源生產的氫燃料，作為促進難以減排部門脫碳的關鍵因素，它越來越受歡迎。

　　世界經濟論壇的報告強調，這是亞洲工業化國家的一個重要考慮因素，這些國家面臨著既要滿足日益增長的能源需求，又要向更清潔、更可持續的能源轉型的兩難境地。

　　發表在《自然》雜志上的這項研究調查了72個國家1000多個計劃中的氫氣工廠。研究人員還歸納了2030年的各國電網混合，為將升溫限制在2°C的政策情景建模。

　　在最樂觀的生產配置下，所有項目的溫室氣體排放中位數為2.9kg CO2e/kgH2，略低于歐盟標準，但仍高于英國標準。

　　這一數字不包括運輸相關的排放，這個環節將進一步增加1.5-1.8kg CO2e/kgH2的排放量，具體取決于氫燃料是作為液態氫運輸還是通過氣體管道輸送到目的地。

　　太陽能發電的排放量只有部分低于美國的限制，這是由于光伏板在整個生命周期內的排放量較高。

　　相比之下，風力發電每KWh(g CO2e/kWh)產生的二氧化碳當量約為34克，而太陽能電池板每KWh產生的二氧化碳當量約為50克。

　　然而，到2050年，大部分氫氣生產預計將來自太陽能光伏，其份額將從2030年的40%上升到60%以上。

　　最優功率配置

　　生產模式是另一個問題。進行這項研究的研究人員發現，無論使用何種能源，“并網：電力出口”的生產結構排放的溫室氣體最少。

　　在上述配置中，可再生能源產生的多余電力被輸出到電網供其他消費者使用，因此不包括在氫氣生產的排放計算中。

　　當考慮不同的電力配置時，“并網：電力出口”配置下的可再生能源使用導致的溫室氣體排放最低。與僅使用電網電力相比，使用核能、過剩的可再生能源和水力發電所產生的排放也顯著降低。

圖片：Nature Energy（點擊查看大圖）

　　相比之下，“離網棄電”模式產生的額外電力沒有輸出，排放完全歸因于制氫。

　　溫室氣體排放量最高、表現最差的配置是“并網：電力進口”模式，該模式主要依賴化石燃料來源的電網電力來補充間歇性的可再生電力生產。

　　到2023年，中國將成為世界上最大的氫氣生產國，預計未來20年仍將如此。目前，中國的氫氣生產依賴于化石燃料。中國已承諾到2050年將70%的氫氣來自可再生能源。

　　然而，這意味著所需電力的三分之一仍將來自高排放源。

　　該文件強調：“在電網完全脫碳之前，使用電網中的電力，即使只是為了補充間歇性的可再生電力，也可能導致排放量超過灰氫生產所產生的排放量，從而破壞(綠色氫)項目緩解氣候變化的潛力。”

　　綠色氫被認為是比灰色氫更可持續的替代品，后者的生產依賴于污染嚴重的煤炭或天然氣。

　　清潔氫有望成為全球向凈零排放過渡的關鍵部分。然而，目前它在經濟上還無法與化石燃料競爭。擴大生產和填補約100GW的可再生電力供應缺口，將有助于滿足到2030年的預計需求。

　　隨著對綠色氫和相關基礎設施的投資不斷增加，該研究的作者呼吁對可持續性標準進行更明確的規定。

　　報告補充說，目前的法規假設可再生能源的使用和設備生產是零排放的，這有可能掩蓋綠色氫生產對環境的真正影響。

　　（素材來自：燃料電池工程 全球氫能網、新能源網綜合）