氢能+绿电，人类的终极能源？

地球今天面对的现实是，为了确保地球大气里温室气体的浓度不高于450PPM，避免升温2摄氏度以上，依照联合国气候变化专门委员会（IPCC）的研究结果，也是现在的共识，人类的排放总余额大约在7000亿吨。

2020年，全球根据化石动力的二氧化碳排放总量是323亿吨，下降6.3%。我国排放99亿吨，添加0.6%，美国排放45亿吨，下降11.6%。OECD国家一共下降11.5%，开展我国家一共下降3.5%。依照这个排放速度，余额大概还可以再排20年。

地球的未来到底是洪水滔天仍是绿水青山，取决于人类运用什么动力，怎么运用动力。

天然气利在当下，功在千秋

人类生活的奢华追求也许可以下降，总体的舒适追求却无法下降，开展我国家公民进步生活水平的愿望也必须得到尊重。2020年美国人均消费动力265吉焦，我国101吉焦，OECD国家均匀159吉焦，开展我国家53吉焦。动力消费仍会添加，因此而来的排放却必须削减，怎么办呢？

虽然全部的减排尽力都值得必定和探究，但既能整体保持经济平稳添加、又能进步咱们生活水平、还能实现减排的方法便是尽可能运用天然气代替煤炭和石油。

在平等热值下，煤炭、石油和天然气的排放比大概是1∶0.8∶0.4，若用天然气大规划代替煤炭和石油，取得10亿吨级别的减排将是清楚明了的事实。但煤制气不能算天然气，由于它仅仅改变了排放的地点而已，总体的排放是添加而不是削减。

天然气在我国的商场空间毋庸多言，居民用工业用自不必说，大型燃气轮机发电、以天然气为主的冷热电三联供等等都可以用天然气。那么，大家可能担心天然气供气的安全和价格。

首先看安全。全球天然气的探明储量在2020年是188万亿立方米，近年来一向保持在这个水平。而储采比在2020年是49，2010年大概是50，2000年前后储采比大概是50左右。也便是说，经过这么多年的发掘，天然气的储量没有什么显着削减；或许就算从现在开始，勘探活动全部中止，现已探明的天然气，依照现在的年产量，假设可采比按60%核算，也能发掘近30年。所以简单说，天然气是用不完的。

再说价格。在全球减排的尽力下，作为化石动力的天然气从总量上也将显着而且长时间供大于求，很难再长时间保持高价位。何况，天然气也面对水电、核电和可再生动力的竞争。商场必定有崎岖，可是任何担心天然气价格会长时间高位的都是杞人忧天。

我国天然气现在的高价，首要是由于低价的国际气源囿于种种原因难以进入，而且商场还要消化已签的长协高价气。

2021年中，欧洲天然气价格也震动到高位，但这很难成为长时间趋势。而价格的短期动摇，将跟着更多天然气基础设备的建造运营，特别是大型地下储气库的建造运营，得到大幅度缓和。

事实上，全球天然气商场是买方商场，取决于消费国的意愿。我国国内还有近2000亿方的产量，还有众多其他气源来平衡商场，天然气被卡脖子，可能性微乎其微。

所以，在氢能经济到来之前，我国应该大力开展天然气经济。

天然气经济无非便是上游勘探开发，中游运送，下游运用。下游有广阔空间，新亮点在于天然气管网和贮藏设备。2020年我国天然气消费3306亿方，长距离高压管线7万多公里，地下储气库大概160亿方。假设到2040年我国消费1万亿方气，那么关于天然气管网的需求也将同步上升。依照国际经历，每公里长输高压管线的投资在100万到300万美元之间。假设我国需求再新建管线10万公里，按均匀每公里1000万元核算，总投资将在1万亿元以上，这还不包含低压配气管线和其他相关设备比方加压站等。

管线的建成和运用将激发更多的天然气需求，经过消费来促进经济。储气库也是相同的道理。特别是地下储气库，在确保供气的安全性方面将背负严重任务。我国最近几回所谓的冬天气荒，从本质上讲，都是由于储运设备的约束而使得商场短时失衡的表现，并非真的没有气源。

我还要特别指出的是，天然气的基础设备将和氢能有严重协同效应，氢能的开展将大大连续天然气管网和贮藏设备的商业价值。

虽然尚待更多的实验和可行性证明，意大利国家天然气管网公司现已做了天然气管线掺氢10%的实验，十分成功。15%和更高比例的掺混正在实验之中，地下储气库的掺混也在可行性证明之中。

经过天然气储运设备为氢气供给相同的储运服务，将完全打通氢能中间环节的瓶颈，使得绿氢（便是可再生电力电解水而出产的氢气）可以从可再生动力丰富的当地以很低的本钱抵达负荷中心。

这样，2050年以后，在天然气逐渐退出动力主角的时分，天然气基础设备仍将继续为氢能发挥严重作用。

所以说大力开展天然气是利在当下，功在千秋。“十四五”和2030远景规划天然气消费量是6000亿方，我认为这个比较慎重，远景可以看到1万亿方乃至更高。

氢能+绿电，人类的终极动力

天然气毕竟是化石动力，甲烷分子傍边仍是有一个碳原子，排放是必定的，它毕竟要被更清洁的动力、也便是太阳能和风能所代替。可是，由于太阳能风能的间歇性，绿色动力的存储就变得不可或缺，而氢能具有规划、功率、便利性特色，将承担电力以外首要的动力职责。

绿色氢能，是根据绿色电力（太阳能风能）的二次动力，近乎零排放。因此说到人类的终极动力，绿色电力和氢能将是两个首要形状。

锂电池也是很好的一种形状。氢能燃料电池和锂电池终究可以处理全部交通领域的燃料问题包含重卡、物流车、乘用车、各种工具车、船舶乃至航空器航天器等等。可是从规划出产的视点来看，贮存相同的能量，锂电池本钱远远高于氢能本钱。氢的高能量密度将大大下降贮存本钱，氢的衍生物氨和甲醇也会扩大氢能的适用范围。最重要的是，氢能将根本处理高耗能职业的转型问题，钢铁、水泥、化工、陶瓷等职业的燃料根本都可以用氢来代替。

在可以预见的将来，动力的主体将是电力和绿色气体。咱们暂时把天然气（包含生物甲烷）和氢气都称作绿色气体动力。电力基础设备除了发电设备之外，便是电力运送网络。而天然气网络，首要便是天然气运送管网和储气库网。根据欧洲和美国现在的特色，供气网络具有几个显著特色：

榜首，输气网更大。在欧洲美国，天然气网络十分兴旺，在冰冷的意大利北部，输气网供给的能量是电网的4倍-5倍。

第二，输气网愈加灵活。电网必须实时平衡供需，并始终保持频率安稳。而输气网的注入和提取可以别离。

第三，输气网就能保存大量的能量，根本零损耗，而且本钱廉价。而长距离输电本钱开支和损失都很惊人。

根据欧洲现已成功的实验，可以在天然气管道掺氢，从而可以实现氢的运送。这使得现在最大的两块动力基础设备得以衔接。氢可以使电网和气网成为一个真实的动力互联网，再加上储能电池、氢能燃料电池、地下和地面储气库的支撑，一个能充沛满意各种动力需求的网络将展现在咱们面前。

事实上，在这个大的动力互联的骨架之上，微型或许局域动力互联网将更能取得生机。现在尚处在相互阻隔状态的智能微电网、燃气管网、热力管网、分布式用能终端等等都可以一步步耦合互通；网联电动车，或许自动驾驶电动车都将促进动力互联网的开展。许多新的技能比方即插即用的分布式电力系统，各种节能和独立动力系统比方地热等，都将在互联互通的动力网中找到自己人物。

国际碳价将是全球化的新标志

全球化其实是古典经济学开展的自然结果。亚当·斯密关于分工的理论，是现代经济学的开端。从连续几千年的农业和手工业经济向现代工业经济转型，分工举足轻重，进步功率，这是现代经济的核心所在。而分工不只体现在不同职业之间的相互补充，体现在一个职业内部的细分，更体现在不同国家由于资源禀赋结构不同而开展的不同的产业结构。从全球的视点看，全球化是经济最有功率的组织，而买卖便是全球化的最佳体现。

现在，氢能便是全球化的新时机，既是新的催化剂，也是新的载体。由于气候变化是人类面对的最大应战，它不再是一个或许几个国家的问题，而是整个人类面对的问题。

氢能将为国际经济的再平衡供给新的时机，也会为我国这样幅员辽阔可是开展不平衡的国家供给新机遇，由于可再生动力的产地，将在价值分配上占有更大比例。

和历史上全部的技能和产业革命相同，氢能的大规划实施将首要取决于其经济性，制作本钱特别是绿氢的本钱是最为要害的。而绿氢本钱首要有两部分组成，绿电本钱和电解槽本钱。

绿电本钱现已很具竞争力，应战是电解槽。电解槽本钱又和其规划直接相关。另外便是氢能基础设备比方加氢站的建造，这关系到绿氢是否可以真实走向商场。这里虽然也有技能要素，但首要仍是规划，这从CNG加气站、LNG加气站的经历都可以得到证明。因此，关于氢能补贴，电解槽的规划是一个重点。

即使绿氢的本钱可以稳步下降，大规划走向商场还有另外一个至关重要的要素，那便是碳的价格。如果没有这个压力，全部对氢的展望可能永远仅仅一个憧憬。就像今年以来发生的事情，动力价格在国际各地都是高涨之势。原因很简单，碰到一点困难，回到熟悉的化石动力是如此的简单，以至于没有任何国家任何人可以拒绝。

但这仅仅化石动力的回光返照而已，绿色动力制作本钱的下降和碳价格的上升将是不可逆转的。氢的国际，正在不远处向咱们招手。

咱们要做的是，尽早给碳一个价格，让这个价格深入人心。

虽然全国际现在现已有120多个国家许诺在2050年到2060年前后实现碳平衡，可是各个国家的具体算盘和方案是千差万别的。首先，各国的尽力都是自愿性质，约束力不够。

比较好操作、也算比较公平的方法是给碳一个价格。你消费的东西有碳排放，你为它付出代价，这样可以避免国家间为此相互征税。互征碳税将为国际买卖制作新的巨大障碍，在兴旺国家和开展我国家之间继续发掘鸿沟。

为使各国的尽力能产生最大协同效应，使一国的成就能为他国所用，国际化的碳价将是一个十分重要的参照物，而碳汇或许碳目标（carboncredit），将是新的金融流动性的重要载体。

其实，早年在《京都议定书》的清洁开展机制下，跨国碳汇买卖已有实践，可是那仅仅一个小试点。如果能把全球每年300亿吨碳排放都归入商场买卖，会是个天量商场。怎么使这个商场可以公平公平且符合商场规则，将检验各国政府的良知和才能。