氢气在世界能源（以及经济）中完全取代所有化石燃料的问题现在具有战略意义。如果专家对未来15年新的全球趋势取得重大成功的预测是正确的，而对2040-2050年之间的绝对趋势的预测是正确的，这意味着整个全球经济将发生了根本性的转变。

例如，根据欧佩克2018年的数据，全球经济总量每天消耗9870万桶石油。其中，4440万桶用于汽车运输，1 340万桶用于石化，1 280万桶用于工业，650万桶用于航空，490万桶用于电力，410万桶用于海上运输，180桶万用于铁路和其他运输方式，1 080万桶用于运输。

根据"新能源运输"支持者的预测，除石化和其他需要外，所有列出的成分都将成功地被氢气所取代。这意味着全球对"石油"的需求下降了76%，导致石油工业崩溃。

同样，煤炭和天然气消费量预计将减少，全球消费煤炭和天然气超过65%用于发电和供热。

其余的用于生产塑料和其他化学产品，因此即使在最坏的情况下也会持续下去。但是，这也意味着"蓝色燃料"需求的下降，其经济和地缘政治影响与"弃油"的结果相似，只是说时间更长。

所以说，"完全氢能"的支持者显然忽视了显而易见的事实，有时甚至无视科学定律，煤炭石油天然气也是化工原料。

因此，有必要对氢能的实际前景及对经济战略的影响进行综合结构分析。

氢能在电力系统中的应用

氢能源现在“流行”的两个主要原因：一是作为一种化学能源载体，它满足了可再生能源的存储和灵活性需求；此外，氢还可用于脱碳困难部门的去碳化，如重工业、卡车运输、航空或航运。

今年2月10日，国家能源局下发《关于征求21年可再生能源电力消纳责任权重》，文件将2030年非化石能源占比的目标具体落实到每一年的消纳权重，同时也将消纳责任权重纳入对各省市的考核。

这表明构建以新能源为主体的新型电力系统，不是一味的追求新增的新能源装机量，而是以电力消纳为衡量，对新能源电力消纳提出更高的要求。在技术、成本、政策等推动下，氢能作为电力介质和纽带成为可能，在高渗透率可再生能源电力系统中扮演着越来越重要的角色。

氢能发电可以用来解决电网削峰填谷、新能源稳定并网问题，还可以提高可再生能源所发电力并网的稳定性和电力系统安全性、灵活性，大幅降低碳排放。目前主要采用氢燃料电池发电技术与新能源耦合发电技术，使用燃料电池发电技术，可以减少对煤炭的使用，减少CO2的排放，且发电效率很高。

氢能既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为原料应用于燃料电池，还可以转换成同态氢用作结构材料例。

20世纪70年代以来，美国和日本等发达国家加快了氢能发电技术的研究步伐。目前，通过氢能发电在部分发达国家已经陆续进入了建设试点的阶段。但对中国电力行业而言．目前仍以火力发电为主，氢能技术的应用较少。

氢能是氢及同位素氘、氚为主体的反应或氢的状态变化过程中所释放的能量，氢能可以转化为电能、机械能和热能。通过氢能发电机和燃料电池两种技术手段，均可以实现由氢能向电能的转化。

氢能发电机特指以氢气为原料的发电机，原理类似传统内燃机，经过吸气、压缩、爆炸、排气过程，带动电机产生电流输出。氢能发电机是一种环保型的发电设备，具有无噪音、零排放和移动性强的特点。

PEMFC燃料电池是当前在氢能应用领域的研发重点之一。其工作原理为氢气与氧气（或空气）发生电化学反应生成水并释放出电能，即电解水的逆反应。

PEMFC燃料电池的结构与工作原理如下图，当阳极和阴极分别供给氢气和氧气(或空气)时，在催化剂的作用下，氢气在阳极上被氧化离解成电子和氢原子。

氧气在阳极上被还原接受电子反应生成水。与此同时，电子在外电路的连接下形成电流，向外部释放电能。

能源总是互通互融的，能源的变革是相互转化的结果。由于可为风电等可再生能源大规模开发提供消纳保障，氢能的重要性正日益受到地方政府和电网企业的关注。有专家曾表示：“应将氢能生产、运输、应用，同电力网的源网荷储协调统一考虑”。

而这一构想，也正在被逐渐提上日程并实践。今年5月，京能集团与大同市人民政府签订绿色能源项目开发协议。双方将秉持“生态优先、绿色发展、优势互补、合作共赢”原则，共建大同绿色能源基地，合作推进“源网荷储”一体化试点项目，合作建设配套电源点项目，规划建设大同绿氢综合一体化示范项目，打造绿色氢能“制、储、运、加、用”一体化的综合智慧能源服务系统。

"氢能"概念的思想前提

"世界寻求氢气"的正式原因是需要对抗全球变暖。科学界认为，地球上的平均温度正在上升，这导致了全球的重大变化，冰川融化，导致海洋水平面的上升。

如果海平面上升一米，威尼斯可能会从地球上消失，如果两米高，阿姆斯特丹和荷兰80%的领土将下水。海平面上升2.5米将完全淹没汉堡和德国其他城市，和易北河，以及距离海岸线长达100公里的大片区域。

海平面上升3米，意味着圣彼得堡、将洛杉矶、旧金山、纽约、新奥尔良和其他美国城镇浸水，同时美国大陆后退200公里深。如果海洋上升5.5米，英国的绝大多数领土将不存在。上升6.5米，上海和70%的西欧消失。

如果海平面上升7米或更高，欧洲四分之三的人口和绝大多数非洲人将寻找一个新的居住地。

虽然在科学界对这个问题没有完全一致的看法，但人们正式认为，造成这种情况的罪魁祸首是世界工业向大气中排放了大约33千兆吨二氧化碳，产生了强烈的"温室效应"。因此，我们得出结论，有必要大幅度减少排放，最好是零排放。主要在能源、钢铁生产等高耗能的工业过程中。

氢能概念的政治和经济背景，除了"保护环境"之外，氢能源的强制性概念还具有另外两个强有力的基础。

第一个是经济问题。

欧盟市场的重要性和规模仅次于美国！特别是，2020年欧盟商品和服务出口总额为6.27万亿美元。进口为6.21万亿美元。由于经济扩张自由，欧洲经济正在失去盈利能力。欧洲大约三分之一的进口成本来自能源，其中外国供应已经占欧盟总消费量的75%，并具有持续增长的趋势。

欧盟认为，这一事态发展有可能破坏欧洲经济的稳定，并有可能完全依赖石油和天然气出口国，这是不可接受的高风险。这随时可能成为欧盟政治独立的丧失。

此外，欧洲试图将能源"转化为天然气"，以摆脱2015年86%的"石油依赖"，但以失败告终。目前欧洲天然气枢纽的报价达到每千立方米838.2美元，最高已经达1200美元，是通常水平的三倍以上，对整个欧洲经济完全具有破坏性。

在美国，情况相似，尽管在一些细节上有点出色。

因此，西方世界正在形成一种信念，即必须尽快转向欧洲和美国可以不受限制地独立生产的其他能源。从而完全放弃进口任何能源。

此外，欧洲"转向清洁能源"的概念还通过对其他国家征收"碳税"来来强制执行。

如果欧洲引入这一规定，这将意味其他制造大国对欧盟出口的关税再提高16%，失去利润。

碳税将使西方能够有效地扼杀任何与其竞争的国家的经济，自动降低其盈利能力。

从本质上讲，碳税正在成为一种"贫困税"，鼓励扩大"纯西方国家"和"第三世界国家"之间的生活水平差距。由于经济困难将使第三世界国家失去技术升级的财政资源，被迫成为西方世界的金融殖民地。

从本质上讲，这将导致技术帝国主义的形成。第一世界国家把气候议程作为对其他国家施加压力的政治和技术工具。该工具已经过测试并有效运作，绿色议程的重要性只会增加。

文章来源： 瞳眼天下， 氢能观察