氫爽一夏：氣候未來與能源作為

     19年8月8日立秋，北京地區(qū)的悶熱依舊。這些年，每到酷暑難耐之時(shí)，便傳來“史上最熱夏季”的說法，這不是抱怨或錯(cuò)覺，事實(shí)上，近年來夏季氣溫最高紀(jì)錄的確是持續(xù)被刷新的。 世界氣象組織上月發(fā)表聲明，2019年7月或?qū)⒊蔀槿祟愂飞献顭岬囊粋€(gè)月份。然而，全球高溫帶來的不僅僅是“熱”的問題，更威脅著人類及其他地球生命的未來。 分享一組來自美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)：今年6月，格陵蘭島的冰蓋損失了800億噸冰；7月，冰蓋損失了1600億噸冰。另外，據(jù)外媒8月6日報(bào)道，因全球變暖所導(dǎo)致的持續(xù)高溫，阿拉斯加的海冰已經(jīng)完全融化。

（來自iDaily） 

    究其人為原因，主要還是在于二氧化碳和其他溫室氣體的排放。擺在我們面前最直接的解決之道就是“減少碳排放”。  

降不下來的碳排放

    2015年12月，在巴黎氣候變化大會上通過了《巴黎協(xié)定》，該協(xié)定提出要將本世紀(jì)全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)，并將全球氣溫上升控制在前工業(yè)化時(shí)期水平之上1.5攝氏度以內(nèi)。 不容樂觀的是，控溫“2度”的目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，目前來看還很難。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署估算，截至2030年，全球?qū)p排總計(jì)60億噸包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體，若想控溫“2度”，全球?qū)嶋H減排總量須達(dá)到現(xiàn)有各方目標(biāo)總和的三倍，相當(dāng)于全球減排大約180億噸溫室氣體。 那么目前全球各類能源消費(fèi)需求和碳排放的情況是怎樣的呢？ 今年6月11日，英國石油公司（BP）發(fā)布的《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2019》（以下簡稱“年鑒”）給出了具體數(shù)據(jù)：2018年，全球一次能源消費(fèi)增長2.9%，是2010年以來的最高增速。從能源種類來看，2018年全球石油產(chǎn)量增長了220萬桶/日；天然氣產(chǎn)量增加了1900億立方米，即5.2%；煤炭產(chǎn)量增長了1.62億噸油當(dāng)量，同比增長4.3%；可再生能源同比增長了14.5%；全球發(fā)電量同比增長3.7%以上，其中可再生能源占發(fā)電量凈增長的三分之一，煤電（31%）和氣電（25%）緊隨其后。 與此同時(shí)，2018年能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放增長了2%，同樣是多年來的最高水平。新產(chǎn)生的碳排放量達(dá)6億噸，相當(dāng)于2018年全球三分之一的汽車排放。

據(jù)BP年鑒指出，2018年的能源消費(fèi)情況與之前預(yù)測完全相悖，其意外增長似乎與天氣影響有關(guān)。如果極端天氣增多和碳排放沒有關(guān)系，那么2018年的情況尚屬特殊，但如果極端天氣增多是因碳排放帶來的氣候變化所致，那么未來全球也許會陷入一個(gè)“碳排放-極端天氣-能源消費(fèi)增多-碳排放”的惡性循環(huán)。 即便天氣影響是隨機(jī)的、短暫的，能源需求和碳排放增速將在未來幾年內(nèi)重新趨緩，但照當(dāng)下的趨勢來看，我們?nèi)院桶屠鑵f(xié)定構(gòu)想的轉(zhuǎn)型目標(biāo)有著不小的距離。  

不懈努力的全球減碳

盡管數(shù)據(jù)不夠理想，但是全球?yàn)閼?yīng)對氣候變化和環(huán)境問題做出了實(shí)實(shí)在在的努力，世界各國都逐漸意識到過度使用和依賴化石能源所帶來的危機(jī)，因此紛紛轉(zhuǎn)向低碳能源。 目前更多使用的低碳能源包括氫能、風(fēng)能、太陽能、核能、生物質(zhì)能、潮汐能等。據(jù)BP年鑒數(shù)據(jù)顯示，可再生能源消費(fèi)同比增長14.5%，是2018年能源消費(fèi)增長的第二大驅(qū)動因素。尤其是在作為主要碳排放來源的電力行業(yè)，可再生能源支撐了全球電力需求增長的1/3。 據(jù)BP公司發(fā)布的另一份報(bào)告《世界能源展望2019》（以下簡稱“展望”）指出，可再生能源將比歷史上任何一種能源更快地滲透進(jìn)世界能源體系，預(yù)計(jì)到2040年，可再生能源將成為全球最大的電力來源。 除了電力行業(yè)，交通領(lǐng)域也是碳排放的大頭。目前來看石油依舊是交通的主導(dǎo)能源，但可替代燃料如天然氣和電力等新能源的使用在持續(xù)增長。據(jù)BP展望預(yù)測，到2040年，天然氣、電力、生物燃料總體將貢獻(xiàn)交通能源需求總量的一半以上，碳排放量也將大幅減少?？梢哉f，新能源汽車是破局能源消耗的鑰匙。 另一方面隨著能源技術(shù)變革的日新月異，各國開始采用碳捕獲和封存（CCS）技術(shù)等來減少碳排放，主要則是集中在工業(yè)和建筑領(lǐng)域。BP展望預(yù)測，工業(yè)和建筑領(lǐng)域的碳排放將同比減少15%（約39億噸）。  

低碳價(jià)值鏈上的氫能

低碳能源中，氫能被譽(yù)為“終極能源”，是清潔能源的“未來之星”。這是因?yàn)榛剂蠒r(shí)代向綠色能源時(shí)代的轉(zhuǎn)變主要有兩個(gè)：一是化石能源消耗向綠色能源再生轉(zhuǎn)變；二是從高碳燃料向低碳燃料轉(zhuǎn)變。所以能源變革本質(zhì)上是燃料的加氫減碳過程。 2017年末，國際氫能源委員會在麥肯錫管理咨詢公司的協(xié)助下，發(fā)布了全球首份氫能源未來發(fā)展趨勢調(diào)查報(bào)告，報(bào)告指出，至2050年，氫能將創(chuàng)造3千萬個(gè)工作崗位，減少60億噸二氧化碳，創(chuàng)造2.5萬億美元的市場價(jià)值，氫能汽車將占全世界車輛的20%-25%，承擔(dān)全球18%的能源需求。 麥肯錫公司還曾分析氫能在低碳能源轉(zhuǎn)型中的七大作用： 

1.氫可以使可再生電力大規(guī)模集成到能源系統(tǒng)中；

2.作為長期儲能的手段，氫可以跨區(qū)域和季節(jié)分配能量；

3.氫可作為緩沖，以提高能源系統(tǒng)的恢復(fù)能力；

4.運(yùn)輸脫碳：氫動力汽車具有高性能和快速加油時(shí)間提供的便利性，可以補(bǔ)充電池電動汽車，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸部門的廣泛脫碳；

5.工業(yè)能源：在重工業(yè)中，氫可以幫助使難以用電的工藝過程脫碳，特別是那些需要高等級熱量的過程。氫還可以用于熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，以產(chǎn)生工業(yè)用熱和電力；

6.建筑供熱：在擁有現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，氫氣可以依靠現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，并提供一種經(jīng)濟(jì)有效的低碳供熱；

7.為工業(yè)提供清潔原料：目前氫氣作為工業(yè)原料的用量每年超過5500萬噸。氫也可用于生產(chǎn)清潔化學(xué)品和鋼，通過與捕獲的碳一起用作化學(xué)原料并用作鐵礦石的還原劑。
    目前，全球主要國家高度重視氫能與燃料電池的發(fā)展，美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將氫能上升到國家能源戰(zhàn)略高度，不斷加大對氫能及燃料電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化扶持力度。  

節(jié)能減排的中國作為

為應(yīng)對氣候變化、解決環(huán)境問題，我國也在逐漸轉(zhuǎn)變能源思路。2014年，國家主席習(xí)近平在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會議上指出，經(jīng)過長期發(fā)展，我國已成為世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源全面發(fā)展的能源供給體系。但面臨著能源需求壓力巨大、能源供給制約較多、能源生產(chǎn)和消費(fèi)對生態(tài)環(huán)境損害嚴(yán)重、能源技術(shù)水平總體落后等挑戰(zhàn)。為此，習(xí)近平強(qiáng)調(diào)要積極推動我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。 經(jīng)過5年的不懈努力，今年7月，在國家應(yīng)對氣候變化及節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組會議上，中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李克強(qiáng)表示，推動應(yīng)對氣候變化和節(jié)能減排工作已取得顯著成效。我國目前二氧化碳排放強(qiáng)度持續(xù)降低，非化石能源消費(fèi)比重逐步提高，可再生能源電力裝機(jī)總量占全球的30%。未來要繼續(xù)發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源，加快突破清潔能源和低碳領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。確保兌現(xiàn)《巴黎協(xié)定》中對國際社會作出的2030年左右二氧化碳排放總量達(dá)峰和強(qiáng)度大幅下降的承諾。 據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》顯示，我國自2011年起就開始在北京等7個(gè)省市開展了碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作，2017年啟動了國家碳排放交易體系建設(shè)，推進(jìn)能源系統(tǒng)低碳化變革的政策力度逐漸加大。 黨的十九大報(bào)告指出，中國要成為全球生態(tài)文明建設(shè)的重要參與者、貢獻(xiàn)者、引領(lǐng)者。發(fā)展低碳能源，優(yōu)化能源系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)長期碳減排目標(biāo)、推進(jìn)中國能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要途徑。

氣候變化極端、環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，究其原因，背后都有現(xiàn)實(shí)和治理難以協(xié)調(diào)的問題。相信，未來如果能夠高效利用氫能等清潔能源，對緩解減碳的負(fù)擔(dān)意義重大，有益于人類構(gòu)建命運(yùn)共同體，以及是否有助于《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)盡早實(shí)現(xiàn)，答案是肯定的。

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