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在经济的许多领域，我们已经有了经过验证的技术，可以替代化石燃料，但在有些领域，消除碳污染要困难得多。例如，钢铁、航运、航空和卡车运输业占全球碳足迹的40%，按照目前的趋势，它们将消耗两倍于将全球变暖控制在1.5摄氏度以下所需的碳预算。
幸运的是，“绿色”氢气——利用可再生能源电解生产氢气——为这些行业带来了巨大的希望。通过各种各样的应用，这种微小的分子可以提供取代化石燃料所需的热量、还原性、燃料和其他服务。事实上，考虑到让这些“难以收缩”的行业实现碳中和的技术挑战，如果不这样做，就几乎不可能实现2050年的净零目标。
除脱碳外，制氢还可用于其他目的。例如，在许多应用中，氢能够取代天然气，这使得能源在一定程度上独立，并减少了对从俄罗斯进口的液化天然气或管道的依赖。虽然太阳能和风能等可再生能源受到电网覆盖范围的限制，但氢气可以通过管道或船舶运输。这意味着它可能成为一种可出口的可再生能源，并最终取代石油成为全球主要的能源商品。
根据市场的不同，制造氢气的方式也非常不同。在欧洲和东南亚，政治和市场激励措施已经与氢基础设施的部署相一致。但在石油和天然气出口大国，激励措施往往是相互矛盾的。值得注意的是，在美国，天然气满足了氢能提供给其他市场的所有政治优先事项。
氢的生产、储存和运输是到2050年实现净零排放的关键因素，这不仅对现有的能源公司，而且对投资者都是一个数万亿美元的机会。虽然氢目前比化石燃料等竞争对手更贵(按提供的单位能量计算)，但电解电池产量的增加正在降低成本。在接下来的十年里，我们可以预期氢在各种应用中会达到相对于化石燃料的收支平衡点，在那之后，氢的生产就有了成本效益。
绿色氢气对发展中国家特别有吸引力。可再生能源生产成本最低的国家和地区与人均国内生产总值(GDP)较低的国家和地区之间有很强的地理重叠。因此，这些国家可以通过成为氢气生产国和出口国来确保全球竞争优势。这样做还可以帮助它们吸引零碳重工业，如化肥制造或氢直接减量化炼钢。当然，这些部门的发展会创造大量的就业机会。
氢对富裕的工业化国家也很有吸引力，这些国家目前在氢电解电池的制造方面处于世界领先地位。然而，如果光伏(太阳能电池板)产业的近期历史可以作为指导，那么富裕国家可能需要更强有力的产业政策，以确保生产不会转移到中国和其他地方。
在氢达到其全部脱碳潜能之前，还需要做更多的工作。目前，绿色氢只占现有氢生产的很小一部分。相比之下，大多数氢是“灰色”的，是通过蒸汽-甲烷重整(SMR)过程从化石燃料中提炼出来的。虽然可以捕获和储存一些相关的二氧化碳排放，以制造稍微清洁一点的以化石为基础的“蓝色”氢，但这不是零排放的选择。所以目前氢的二氧化碳足迹相当复杂。
此外，氢要实现它的承诺，电网也必须脱碳。但与电动汽车一样，我们不能等到100%清洁的电网开始部署电池;我们必须现在就开始。
这在财务上并不像听起来那么危险。诚然，在绿色氢成为成本最低的氢源之前，必须跨越一个门槛。值得注意的是，美国能源部(US Department of Energy)最近宣布了一个目标，将“清洁氢”的成本降低到每公斤1美元，如果通过SMR工艺以可持续的天然气价格生产氢，这一目标几乎不可能实现。这意味着美国的政策已经与绿色氢保持一致。
然而，用绿色氢来脱碳的重工业需要大量的电力。生产所需数量的氢气几乎需要目前全球总发电量的两倍。满足这一需求的唯一方法是更快地开发可再生能源。
这反过来又导致了关键的基础设施设计问题，比如氢管道还是输电线应该优先考虑。该行业的增长将产生许多监管影响。为了确保氢基础设施的快速建设，重要的是货币化，建立鼓励资本支出延期的费率结构，并提供跨各种基础设施类型的全系统规划。
同样，改用氢燃料将加速许多以化石燃料为基础的资产的淘汰。为了使大量搁浅资产不产生负面影响，需要通过各种财务激励措施对其进行再利用或促使其尽早退出。
在基础设施再利用方面潜力巨大的一个领域是天然气管网，在某些情况下，可以对其进行改造以实现氢的输送。一些燃煤电厂也可能被重新利用;然而，在这里，电-氢-电的端到端效率非常低，因此其有利可图的使用是有限的。对于钢铁工业来说，情况更为严重，因为现有的高炉产能可能需要用直接还原来取代。同样，汽油和柴油基础设施也需要更换。但是，随着电动汽车市场的增长，这种基础设施的未来仍是未知数。
氢气带来了巨大的机遇，但也带来了巨大的挑战。根据IEA对1.5°C路径所需条件的分析，全球范围内，该行业目前每年只能生产约1 gw的氢电解电池，从今天到2030年，绿色氢产量需要增加1000倍。
我们可以也必须采取一些措施来应对这一挑战。一是要有政策保证规模上的稳定需求，让电解企业跨入工业制造。第二，政府必须提供补贴来支付最初的“绿色溢价”，直到学习曲线开始生效。最后，我们必须解决当前资产位置与脱碳行业最低成本清洁足迹位置之间的紧张关系。
在直接和间接的政治优先考虑的支持下，氢市场获得了动力，并越过了不可逆转的临界点。因此，它们正迅速将清洁工业和脱碳经济带进触手可及的范围。
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