2021年1月，氫能理事會(huì)發(fā)布最新《氫能脫碳途徑》報(bào)告顯示，大規(guī)模低碳?xì)涞墓?yīng)在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上都是可行的，如果采用正確的本地化生產(chǎn)和實(shí)踐方法，氫能將具有巨大的社會(huì)效益。該報(bào)告還表明，單純依靠單一的生產(chǎn)途徑來制氫，難以實(shí)現(xiàn)較低的生命周期溫室氣體（GHG）排放，相反，采用基于事實(shí)的方法充分利用好區(qū)域資源，包括不同生產(chǎn)途徑的組合，可實(shí)現(xiàn)減排并降低成本，最終有助于使能源系統(tǒng)脫碳并限制全球變暖。
使用可再生能源的低碳?xì)?，可以大大減少溫室氣體的排放；與傳統(tǒng)化石能源相比，使用光伏和風(fēng)能進(jìn)行電解氫，所需的總水量也非常低。
不同能源和制氫途徑的結(jié)合，使可再生能源和低碳?xì)涞墓?yīng)成為可能，并將在2050年支持進(jìn)一步降低氫的成本。
2020年，有超過15個(gè)國(guó)家啟動(dòng)了氫計(jì)劃和相關(guān)政策，行業(yè)參與者認(rèn)為到2030年將有超過35GW的氫能項(xiàng)目。隨著氫能的加速發(fā)展，決策者必須更加注重氫能的脫碳作用，以確保氫能發(fā)揮其作為全球清潔能源轉(zhuǎn)型中關(guān)鍵解決方案的潛力，為凈零排放做出重大貢獻(xiàn)。
氫能理事會(huì)發(fā)布的最新氫能報(bào)告分為兩部分：第一部分，《生命周期評(píng)估》，基于不同的氫供應(yīng)途徑產(chǎn)生的溫室氣體排放以及針對(duì)不同氫應(yīng)用的生命周期溫室氣體排放的評(píng)估所提供的最新數(shù)據(jù)。報(bào)告第二部分， 《潛在的供應(yīng)方案》，提出了3種假設(shè)的氫供應(yīng)方案，以衡量大規(guī)模部署可再生和低碳?xì)涞目尚行院陀绊憽?
報(bào)告指出，生產(chǎn)氫的方法很多，盡管其中溫室氣體排放量差異很大，但是不同的氫生產(chǎn)途徑和最終用途中，都可以實(shí)現(xiàn)很高的二氧化碳減排效果。
例如，通過可再生能源通過水電解產(chǎn)生的“綠氫”可達(dá)到最低排放，但由具有高二氧化碳排放的天然氣生產(chǎn)“藍(lán)氫”如果能使用最佳技術(shù)并遵循最佳實(shí)踐，則通過捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)，同樣可以實(shí)現(xiàn)低排放。
報(bào)告探索了八種示例性途徑，分析表明，如果使用氫，則可以顯著減少溫室氣體的排放。比傳統(tǒng)的化石能源減排多達(dá)60-90％。
此外，報(bào)告認(rèn)為，未來完全可以實(shí)現(xiàn)低碳?xì)涞拇笠?guī)模供應(yīng)。
在調(diào)查了兩個(gè)假設(shè)的邊界情景（“僅綠氫”和“僅藍(lán)氫”情景）以評(píng)估脫碳?xì)涔?yīng)的可行性和影響后，報(bào)告發(fā)現(xiàn)這兩種情景都是可行的：也即氫的供應(yīng)和增長(zhǎng)，不受全球可再生能源潛力的限制或碳封存（CCS）容量的限制，其增長(zhǎng)速度不會(huì)超過行業(yè)擴(kuò)展的速度。
氫能理事會(huì)曾經(jīng)在2017年進(jìn)行的“擴(kuò)大氫能規(guī)模”研究顯示，到2050年，對(duì)氫的需求已確定為21800 TWh。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，電解槽和CCS的復(fù)合年增長(zhǎng)率需要達(dá)到30-35％。這一部署比率與近十年來海上風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)率差不多。
氫能理事會(huì)于2020年1月發(fā)布的數(shù)據(jù)已經(jīng)顯示，到2030年，在可再生和低碳?xì)涑杀鞠陆档耐苿?dòng)下，廣泛的氫應(yīng)用將變得具有競(jìng)爭(zhēng)力。最新的研究表明，“綠氫”和“藍(lán)氫”生產(chǎn)路徑的組合，將導(dǎo)致相對(duì)于任何一種邊界情景而言氫成本的降低。
通過利用“藍(lán)氫”在近期的成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擴(kuò)大“綠氫”的中長(zhǎng)期的優(yōu)勢(shì)，在許多地區(qū)是最具成本效益的選擇。相對(duì)于任何一種邊界情景，這樣的藍(lán)綠組合，均可降低從現(xiàn)在到2050年的氫能平均成本。
鑒于氫能是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一，使其在經(jīng)濟(jì)上可行不僅重要，而且對(duì)于使脫碳影響最大化并使其資源需求最小化也很重要。
第一部分–生命周期評(píng)估
本研究中的生命周期評(píng)估（LCA）分析涉及到供應(yīng)鏈的各個(gè)方面，從一次能源提取到終端能源的使用。
報(bào)告從一次能源到氫能過程選擇了8個(gè)價(jià)值鏈進(jìn)行說明。
通過對(duì)氫能途徑和應(yīng)用的分析，發(fā)現(xiàn)通過使用綠氫（太陽(yáng)能、風(fēng)能）和藍(lán)氫，都可實(shí)現(xiàn)較高的溫室氣體排放量減少。
在生命周期評(píng)估（LCA）研究中，可再生能源+電解的方式，溫室氣體減排效果最大（非常高，大約90%以上），最佳情形下的藍(lán)氫途徑，減排效果也不錯(cuò)（高，大約60%以上），但兩者處于相同的數(shù)量級(jí)。
第二部分–潛在的供應(yīng)方案
目前大多數(shù)氫是通過化石途徑產(chǎn)生的。
氫理事會(huì)在其《擴(kuò)大氫能規(guī)模》報(bào)告（2017年）中所設(shè)想的那樣，要在2050年之前使氫能的供應(yīng)增加十倍，就必須使現(xiàn)在使用的氫及未來潛在的氫需求都要實(shí)現(xiàn)脫碳。
研究提供了三種假設(shè)脫碳?xì)涔?yīng)情景：
1）“僅綠氫”，可再生能源為基礎(chǔ)；
2）“僅藍(lán)氫”，依靠碳捕集；
3）兩種脫碳途徑相結(jié)合的方案，該方案根據(jù)來源的預(yù)期區(qū)域成本情況，使用綠氫和藍(lán)氫的特定組合。
研究發(fā)現(xiàn)，無論生產(chǎn)途徑如何，都可以保證脫碳?xì)涞墓?yīng)。
而組合的形式，可以在大規(guī)模擴(kuò)張期間保證成本最低。
在某些地區(qū)充分利用“藍(lán)氫”的近期成本優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)一定的規(guī)模化。
依據(jù)條件不同，不一定非得用僅綠氫的方案。
該報(bào)告由氫能理事會(huì)在Ludwig-B?lkow-Systemtechnik（LBST）和麥肯錫公司的分析支持下共同完成。生命周期評(píng)估部分基于氫能理事會(huì)先前的工作，結(jié)合LBST在氫和燃料電池及生命周期評(píng)估方面的專業(yè)知識(shí)。供應(yīng)方案部分借鑒了氫能理事會(huì)和麥肯錫公司此前開展的工作，包括《擴(kuò)大氫能規(guī)?！穲?bào)告（2018年），《氫能平價(jià)之路》報(bào)告（2020年）以及正在進(jìn)行的《氫能洞察》研究（2021年）。
部分圖表：
圖1：2030和2050年制氫途徑的碳排放量比較
注：能源生產(chǎn)排放（energy production，淺灰色塊）是指氫能工廠所用不同的能源原始來源（天然氣、煤炭、電力）所產(chǎn)生的溫室氣體排放量，而H2生產(chǎn)（H2 production，深灰色塊）是指氫能工廠直接的溫室氣體排放，包括來自工廠輔助電力的使用等。
氫生產(chǎn)過程各中方法的用水量比較
從生產(chǎn)到使用的氫能路徑，6個(gè)過程各種具體形式
8種描述路徑
長(zhǎng)距離乘用車使用情形，東亞，使用進(jìn)口的藍(lán)氫
船運(yùn)，挪威，使用藍(lán)氫情形
工業(yè)供熱，北歐，使用藍(lán)氫
發(fā)電，東亞，使用藍(lán)氫
作為化肥原料，從綠氫制作化肥用的氨
大巴，使用綠氫
重型卡車運(yùn)輸，采用綠氫
鋼鐵生產(chǎn)，西歐的綠色鋼鐵生產(chǎn)過程
不同氫類型的消費(fèi)和排放情況（灰、藍(lán)、綠）
藍(lán)氫和綠氫混合情景
氫脫碳情景下可再生能源需求情況（混合模式下，用太陽(yáng)能的話面積相當(dāng)于40%西班牙國(guó)土面積，用海上風(fēng)電則需要在英國(guó)和愛爾蘭海域全部安裝上風(fēng)機(jī)）
來源：氫能理事會(huì) HydrogenCouncil
