如果沒有可靠的，具有成本效益的生產(chǎn)方式，確定低碳?xì)涞恼_用途幾乎沒有意義。為了提供有關(guān)如何實現(xiàn)這一目標(biāo)的見解，我們建模并確定了使綠色和藍(lán)色H2成本具有競爭力所需的條件。雖然這不容易實現(xiàn)，并且需要監(jiān)管幫助（包括有效的碳價格），但我們看到了好消息：有一條明確的途徑可以使其與黑色H2競爭。

正確地得到比例方程。綠色和藍(lán)色H2都面臨挑戰(zhàn)，需要不同的規(guī)模才能具有競爭力。

雖然綠色H2可以零排放生產(chǎn)，但今天的生產(chǎn)過程并不具有成本效益，因為大多數(shù)配置的設(shè)備都是分量表并且運營成本很高。具有成本效益的運營取決于兩個發(fā)展：

· 電解槽技術(shù)需要成熟，與目前部署的典型5~10兆瓦機組相比，單元尺寸需要增加到100~300兆瓦。這樣的開發(fā)將使電解槽成本降低50％以上（安裝系統(tǒng)降至500歐元/kWel以下）并將效率（生產(chǎn)H2單位所需的電量）提高5個百分點，超過70％。

· 氫氣生產(chǎn)裝置應(yīng)使用可再生能源配置，允許高電解槽利用—每年大約5,000小時或更長時間。

最終，符合此處所述要求的綠色H2生產(chǎn)設(shè)施將達(dá)到一定的規(guī)模，以減少每年數(shù)十萬噸的二氧化碳排放量。

藍(lán)色H2面臨兩個主要挑戰(zhàn)。第一個問題涉及實現(xiàn)高二氧化碳捕集率和低每噸存儲成本的技術(shù)障礙。解決這些問題需要利用蒸汽重整過程的不同部分并進(jìn)入長期儲存場所—例如，那些處于枯竭的海上天然氣田的儲存場所。第二個挑戰(zhàn)是公眾對儲存設(shè)施發(fā)展的抵制—這是大多數(shù)歐洲國家爭論不休的主題。

公司正在投資回收捕獲的二氧化碳的技術(shù)，包括塑料制造—這種努力可以消除對儲存的需求。雖然這些技術(shù)將增強碳捕獲的商業(yè)案例，但這些技術(shù)的可行性和適用性仍然不確定。

藍(lán)色H2項目比綠色H2項目需要更多的基礎(chǔ)設(shè)施，包括二氧化碳捕集，物流和最終存儲。因此，藍(lán)色H2設(shè)施必須達(dá)到比綠色H2更大的規(guī)模才能具有成本效益。我們預(yù)計藍(lán)色H2設(shè)施需要能夠每年減少數(shù)百萬噸的二氧化碳排放量，才能實現(xiàn)物質(zhì)規(guī)模經(jīng)濟。在這個規(guī)模下，我們估計總碳捕獲和儲存成本可降至100歐元/噸以下，可能低至50歐元/噸，具體取決于捕獲率，二氧化碳物流和儲存地點的位置。

長期技術(shù)權(quán)衡。雖然每個項目都有獨特的經(jīng)濟效益，但商品價格將是所有技術(shù)生存能力的關(guān)鍵決定因素。使用我們的模型，假設(shè)到2030年藍(lán)色和綠色H2的成本效益部署如上所述，我們可以評估在各種情況下，3種類型的黑色、藍(lán)色和綠色氫氣如何相互對應(yīng)。（見圖表）。

低碳?xì)涞拈L期可行性

黑色和藍(lán)色氫氣之間的競爭取決于碳捕獲和儲存的進(jìn)展以及碳的成本。綠色與黑色的競爭力取決于電解技術(shù)的進(jìn)步和3種商品的成本：可再生能源、天然氣和碳。藍(lán)氫和綠氫的競爭力取決于碳捕獲、儲存和電解方面的相關(guān)技術(shù)進(jìn)步，以及可再生能源和天然氣的成本。

（因為藍(lán)色和綠色都是低碳的，所以碳價格的影響可以忽略不計。）當(dāng)我們觀察西歐過去十年的天然氣和電力價格時，我們可以看到，在許多情況下，我們上面概述的大規(guī)模綠色H2業(yè)務(wù)將與黑色H2競爭。

我們的分析表明，存在具有成本競爭力的低碳?xì)涞目尚型緩健Ｔ谒{(lán)色和綠色之間做出選擇的公司需要考慮技術(shù)進(jìn)步和商品價格的前景。無論他們選擇何種技術(shù)，他們都需要一個以智能和監(jiān)管支持為特征的環(huán)境。

建立正確的監(jiān)管制度

公共部門在氫氣中的作用與私營公司一樣重要。

在過去的十年中，在各種應(yīng)用和行業(yè)中已經(jīng)有數(shù)百個低碳?xì)湓圏c項目—其中大多數(shù)都獲得了大量的公共補貼。

國際能源署估計，僅在歐洲就有150個公共資助的氫氣示范項目，每年約有7億美元的公共研究資金流向氫氣。資金分散在過多的使用案例中，其中許多用例的長期可行性有限，而且工作量通常是次級量表。

監(jiān)管機構(gòu)現(xiàn)在應(yīng)該進(jìn)入下一階段，支持?jǐn)U大低碳?xì)錃?。他們需要向能夠真正發(fā)揮作用的領(lǐng)域提供支持，而不是機會性地在整個市場上提供補貼。

要做到這一點，他們應(yīng)該首先確定低碳?xì)涫菧p少碳排放的最佳經(jīng)濟選擇的應(yīng)用。一旦確定了這些“排放痛點”，政府就應(yīng)該激勵公司投資一系列初始項目。該監(jiān)管制度應(yīng)該有三個重要組成部分：

· 一般而言，二氧化碳排放量，特別是黑色H2產(chǎn)生的二氧化碳排放量應(yīng)該定價。

· 對于可用于低碳?xì)涞牡貐^(qū)，政府應(yīng)提供贈款以支持對大型設(shè)施的投資。這種支持將是碳減排的關(guān)鍵且最終具有成本效益的驅(qū)動因素。

· 為了促進(jìn)綠色H2的發(fā)展，政府應(yīng)該建立支持性的電力監(jiān)管。這應(yīng)該包括免除使用電網(wǎng)費和征稅的可再生能源的大型電解槽，類似于鋁，紙和氯等能源密集型行業(yè)經(jīng)常享有的豁免。

與此同時，各公司需要提出比其他無碳替代品成本最低的大型低碳?xì)漤椖?。作為雄心勃勃的氣候保護議程的一部分，這些項目將有最好的機會獲得公眾支持。

企業(yè)如何在氫氣行業(yè)中取勝

我們相信，在未來十年內(nèi)，我們將看到第一個大規(guī)模，低碳?xì)鋺?yīng)用。為了塑造這些機會，并使自己定位以從中獲益，氫氣參與者應(yīng)該將幾個因素整合到他們的戰(zhàn)略中：

· 堅持長期生存。尋求快速、單一資產(chǎn)措施以減輕其碳足跡的公司最好使用諸如能源效率、電氣化和可再生能源采購等策略，而不是低碳?xì)洹５吞細(xì)漕I(lǐng)域的成功參與者將從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，投資于資產(chǎn)、技術(shù)和能力，這些資產(chǎn)、技術(shù)和能力在今天是一個合理的商業(yè)案例，但在長期內(nèi)有潛力提供具有吸引力的大規(guī)模投資機會。

· 合作使經(jīng)濟學(xué)發(fā)揮作用。今天很少有低碳?xì)漤椖繂为氂梢环綀?zhí)行時可能產(chǎn)生有吸引力的回報。因此，公司必須在氫能和能源價值鏈上合作。例如，公用事業(yè)和技術(shù)專家可以與擁有和運營排放基礎(chǔ)設(shè)施但缺乏電力市場和低碳?xì)浼夹g(shù)的工業(yè)公司一起開發(fā)低碳?xì)錂C會。如果做得好，沒有一個合伙人會在這些項目上獲得超額回報—但沒有人會遭受沉重的損失。

· 評估端到端系統(tǒng)價值。低碳?xì)涫袌錾系墓拘枰趶脑系阶罱K用途的整個價值鏈上優(yōu)化其系統(tǒng)。例如，風(fēng)電場和太陽能發(fā)電廠的業(yè)主在某些情況下可以將其可再生能源資產(chǎn)直接與電解槽相連，從而在兩端產(chǎn)生效益：可再生能源公司通過簽訂長期合同來降低市場風(fēng)險，而低碳?xì)潆姀S則以低成本、綠色電力鎖定市場。

· 建立在競爭優(yōu)勢的基礎(chǔ)上。降低低碳?xì)錃獠⒉贿m合所有人。在資產(chǎn)和能力方面具有競爭優(yōu)勢并且能夠以這些優(yōu)勢為基礎(chǔ)的公司將占上風(fēng)。例如，追求藍(lán)色H2的公司應(yīng)該確保他們能夠利用地下儲存設(shè)施，天然氣基礎(chǔ)設(shè)施和石化專業(yè)知識網(wǎng)絡(luò)，并且能夠獲得產(chǎn)量。擁有或訪問這些資產(chǎn)和功能可以實現(xiàn)更快的擴展，并有助于降低技術(shù)和商業(yè)風(fēng)險。

· 讓監(jiān)管機構(gòu)保持開放和誠實。擴大和部署低碳?xì)浣鉀Q方案并非易事。這需要私營部門全身心投入的支持這些項目。公司應(yīng)該與監(jiān)管機構(gòu)進(jìn)行基于事實的對話，監(jiān)管機構(gòu)重點關(guān)注實現(xiàn)足夠規(guī)模的重要性，并對未來的挑戰(zhàn)保持誠實。例如，一家綜合公用事業(yè)公司與鋼鐵公司合作，與國家政府進(jìn)行討論，以推動鋼鐵在20年內(nèi)減少碳排放。這種對話最終導(dǎo)致政府支持在鋼鐵生產(chǎn)中使用低碳?xì)涞捻椖俊@些努力符合政府減少碳排放和促進(jìn)該國鋼鐵部門長期競爭力的目標(biāo)。

從炒作到現(xiàn)實

低碳?xì)錃馐且粋€巨大的商機。如果各國兌現(xiàn)承諾將全球變暖限制在2°C，那么低碳?xì)淇赡軙蔀橐粋€萬億美元的市場。即使這種需求只占其中的一小部分，但潛在的商業(yè)機會對公司來說太大了，特別是在能源領(lǐng)域，從旁觀看。

這就是為什么大型工業(yè)公司，設(shè)備公司，公用事業(yè)公司和投資者必須在今天采取行動，發(fā)展對低碳?xì)浼夹g(shù)的系統(tǒng)性理解—成本、可能的發(fā)展軌跡以及他們在某些目標(biāo)應(yīng)用中與其他技術(shù)的競爭地位。通過深入了解低碳?xì)湓诮?jīng)濟意義上的位置，他們可以開發(fā)出合適的技術(shù)和投資組合，以便將資源用于風(fēng)險最低的最佳機會。

那些了解何處以及如何利用低碳?xì)淠茉吹娜藢⒃诳焖僭鲩L的市場中為自己創(chuàng)造一個位置—并且在此過程中將成為應(yīng)對氣候變化的重要推動力。這并不容易，但對于獲勝者而言，這將是值得的。