氢爽一夏：气候未来与能源作为

     19年8月8日立秋，北京地区的闷热依旧。这些年，每到酷暑难耐之时，便传来“史上最热夏季”的说法，这不是抱怨或错觉，事实上，近年来夏季气温最高纪录的确是持续被刷新的。 世界气象组织上月发表声明，2019年7月或将成为人类史上最热的一个月份。然而，全球高温带来的不仅仅是“热”的问题，更威胁着人类及其他地球生命的未来。 分享一组来自美国国家冰雪数据中心的数据：今年6月，格陵兰岛的冰盖损失了800亿吨冰；7月，冰盖损失了1600亿吨冰。另外，据外媒8月6日报道，因全球变暖所导致的持续高温，阿拉斯加的海冰已经完全融化。

（来自iDaily） 

    究其人为原因，主要还是在于二氧化碳和其他温室气体的排放。摆在我们面前最直接的解决之道就是“减少碳排放”。  

降不下来的碳排放

    2015年12月，在巴黎气候变化大会上通过了《巴黎协定》，该协定提出要将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内，并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上1.5摄氏度以内。 不容乐观的是，控温“2度”的目标能否实现，目前来看还很难。据联合国环境规划署估算，截至2030年，全球将减排总计60亿吨包括二氧化碳在内的温室气体，若想控温“2度”，全球实际减排总量须达到现有各方目标总和的三倍，相当于全球减排大约180亿吨温室气体。 那么目前全球各类能源消费需求和碳排放的情况是怎样的呢？ 今年6月11日，英国石油公司（BP）发布的《世界能源统计年鉴2019》（以下简称“年鉴”）给出了具体数据：2018年，全球一次能源消费增长2.9%，是2010年以来的最高增速。从能源种类来看，2018年全球石油产量增长了220万桶/日；天然气产量增加了1900亿立方米，即5.2%；煤炭产量增长了1.62亿吨油当量，同比增长4.3%；可再生能源同比增长了14.5%；全球发电量同比增长3.7%以上，其中可再生能源占发电量净增长的三分之一，煤电（31%）和气电（25%）紧随其后。 与此同时，2018年能源消费产生的碳排放增长了2%，同样是多年来的最高水平。新产生的碳排放量达6亿吨，相当于2018年全球三分之一的汽车排放。

据BP年鉴指出，2018年的能源消费情况与之前预测完全相悖，其意外增长似乎与天气影响有关。如果极端天气增多和碳排放没有关系，那么2018年的情况尚属特殊，但如果极端天气增多是因碳排放带来的气候变化所致，那么未来全球也许会陷入一个“碳排放-极端天气-能源消费增多-碳排放”的恶性循环。 即便天气影响是随机的、短暂的，能源需求和碳排放增速将在未来几年内重新趋缓，但照当下的趋势来看，我们仍和巴黎协定构想的转型目标有着不小的距离。  

不懈努力的全球减碳

尽管数据不够理想，但是全球为应对气候变化和环境问题做出了实实在在的努力，世界各国都逐渐意识到过度使用和依赖化石能源所带来的危机，因此纷纷转向低碳能源。 目前更多使用的低碳能源包括氢能、风能、太阳能、核能、生物质能、潮汐能等。据BP年鉴数据显示，可再生能源消费同比增长14.5%，是2018年能源消费增长的第二大驱动因素。尤其是在作为主要碳排放来源的电力行业，可再生能源支撑了全球电力需求增长的1/3。 据BP公司发布的另一份报告《世界能源展望2019》（以下简称“展望”）指出，可再生能源将比历史上任何一种能源更快地渗透进世界能源体系，预计到2040年，可再生能源将成为全球最大的电力来源。 除了电力行业，交通领域也是碳排放的大头。目前来看石油依旧是交通的主导能源，但可替代燃料如天然气和电力等新能源的使用在持续增长。据BP展望预测，到2040年，天然气、电力、生物燃料总体将贡献交通能源需求总量的一半以上，碳排放量也将大幅减少。可以说，新能源汽车是破局能源消耗的钥匙。 另一方面随着能源技术变革的日新月异，各国开始采用碳捕获和封存（CCS）技术等来减少碳排放，主要则是集中在工业和建筑领域。BP展望预测，工业和建筑领域的碳排放将同比减少15%（约39亿吨）。  

低碳价值链上的氢能

低碳能源中，氢能被誉为“终极能源”，是清洁能源的“未来之星”。这是因为化石燃料时代向绿色能源时代的转变主要有两个：一是化石能源消耗向绿色能源再生转变；二是从高碳燃料向低碳燃料转变。所以能源变革本质上是燃料的加氢减碳过程。 2017年末，国际氢能源委员会在麦肯锡管理咨询公司的协助下，发布了全球首份氢能源未来发展趋势调查报告，报告指出，至2050年，氢能将创造3千万个工作岗位，减少60亿吨二氧化碳，创造2.5万亿美元的市场价值，氢能汽车将占全世界车辆的20%-25%，承担全球18%的能源需求。 麦肯锡公司还曾分析氢能在低碳能源转型中的七大作用： 

1.氢可以使可再生电力大规模集成到能源系统中；

2.作为长期储能的手段，氢可以跨区域和季节分配能量；

3.氢可作为缓冲，以提高能源系统的恢复能力；

4.运输脱碳：氢动力汽车具有高性能和快速加油时间提供的便利性，可以补充电池电动汽车，实现运输部门的广泛脱碳；

5.工业能源：在重工业中，氢可以帮助使难以用电的工艺过程脱碳，特别是那些需要高等级热量的过程。氢还可以用于热电联产装置，以产生工业用热和电力；

6.建筑供热：在拥有现有天然气网络的地区，氢气可以依靠现有的基础设施，并提供一种经济有效的低碳供热；

7.为工业提供清洁原料：目前氢气作为工业原料的用量每年超过5500万吨。氢也可用于生产清洁化学品和钢，通过与捕获的碳一起用作化学原料并用作铁矿石的还原剂。
    目前，全球主要国家高度重视氢能与燃料电池的发展，美国、日本、德国等发达国家已经将氢能上升到国家能源战略高度，不断加大对氢能及燃料电池的研发和产业化扶持力度。  

节能减排的中国作为

为应对气候变化、解决环境问题，我国也在逐渐转变能源思路。2014年，国家主席习近平在中央财经领导小组会议上指出，经过长期发展，我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国，形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源、可再生能源全面发展的能源供给体系。但面临着能源需求压力巨大、能源供给制约较多、能源生产和消费对生态环境损害严重、能源技术水平总体落后等挑战。为此，习近平强调要积极推动我国能源生产和消费革命。 经过5年的不懈努力，今年7月，在国家应对气候变化及节能减排工作领导小组会议上，中共中央政治局常委、国务院总理李克强表示，推动应对气候变化和节能减排工作已取得显著成效。我国目前二氧化碳排放强度持续降低，非化石能源消费比重逐步提高，可再生能源电力装机总量占全球的30%。未来要继续发展水电、风电、太阳能发电等清洁能源，加快突破清洁能源和低碳领域的关键技术。确保兑现《巴黎协定》中对国际社会作出的2030年左右二氧化碳排放总量达峰和强度大幅下降的承诺。 据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示，我国自2011年起就开始在北京等7个省市开展了碳排放权交易试点工作，2017年启动了国家碳排放交易体系建设，推进能源系统低碳化变革的政策力度逐渐加大。 党的十九大报告指出，中国要成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者。发展低碳能源，优化能源系统是实现长期碳减排目标、推进中国能源清洁低碳转型发展的重要途径。

气候变化极端、环境问题日趋严重，究其原因，背后都有现实和治理难以协调的问题。相信，未来如果能够高效利用氢能等清洁能源，对缓解减碳的负担意义重大，有益于人类构建命运共同体，以及是否有助于《巴黎协定》的目标尽早实现，答案是肯定的。

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