世界能源正在经历一场变革，人们越来越关注清洁能源和技术，以减少温室气体排放并为更可持续的未来做出贡献。在此背景下，氢正在成为能源转型的关键参与者，各种清洁生产方法在市场上具有不同的优势和竞争力。
GECF全球天然气展望框架内制定的加速能源脱碳情景 (AEDS) 的最新结果为氢作为能源载体的未来提供了宝贵的见解。 AEDS 的结果表明，氢有可能在满足未来能源需求方面发挥重要作用。 AEDS 预测，到 2050 年，氢气需求可能达到 5.5 亿吨 ( mt )，占能源结构总量的近 10%。对氢的这种高需求反映了其作为能源载体的兼容性，但也凸显了对清洁和更有效的氢生产方式的需求。
预计到 2050 年，通过使用可再生能源电解水生产的绿色氢将占总产量的 48%，产量为 270公吨。这种生产水平将需要大量电力，估计为 12,000 太瓦时 ( TWh )。这相当于目前世界年发电量的43%，是当前风能和太阳能发电量的四倍，是中国和美国当前总发电量的总和。
由于更高的电力需求和能源部门电气化等脱碳途径，预计到 2050 年，AEDS 中的太阳能和风能每年对可再生能源发电的总需求将达到 46,000 TWh 。如此庞大的可再生能源需求比目前风能和太阳能发电量约 3,600 TWh高出 12 倍以上。对如此大量的可再生能源的需求使得必须考虑从其他可用的、有竞争力的和成熟的方法(例如基于天然气的蓝氢)中生产大量氢气。
AEDS 预计，到 2050 年，通过碳捕获和储存 (CCS) 的天然气将产生约 220公吨氢气，占总产量的 40%。这一水平的氢气生产将需要超过 9300 亿立方米的天然气到 2050 年。到 2050 年，采用 CCS 的煤气化预计将贡献约 10% 或 54公吨的氢气产量。
制氢方法 AEDS 中的产量(Mt of H2)2050年AEDS制氢技术份额(%)
这些不同制氢方法的成本竞争力是影响其市场渗透和采用的关键因素。蓝氢和绿氢的成本因地点、生产方法和生产规模等几个因素而异。目前，蓝氢比绿氢更具成本竞争力，因为它利用了现有的天然气基础设施和 CCS 技术。目前，蓝氢的平均成本估计约为每公斤氢 1.5 美元至 3 美元，而绿氢的成本更高，为每公斤 3 美元至 6 美元。
然而，随着可再生能源变得更便宜和更广泛，绿色氢有望增强其成本竞争力并获得更大的市场份额。预计到 2030 年，绿色氢气的生产成本将降低 50% 左右，与目前的蓝色氢气成本相比具有竞争力。另一方面，随着 CCS 技术的改进和更广泛的采用，蓝氢也有望变得更便宜。据估计，到 2050 年，绿色氢的成本将与蓝色氢的成本相似，这两种选择都可以在各个行业广泛使用。
值得注意的是，能源转型并非一刀切，需要多种清洁制氢方式来满足未来的能源需求。在这种情况下，AEDS 承认考虑所有清洁制氢方法的重要性。
总之，氢是能源转型中的一个关键因素，它提供了一种清洁和多功能的能源，可以在减少温室气体排放和促进更可持续的未来方面发挥重要作用。 AEDS 的结果强调了在未来能源结构中考虑所有清洁制氢方法(包括蓝氢和绿氢)的重要性。这些不同制氢方法的成本竞争力将是影响其市场渗透和采用的关键因素。能源转型可能涉及针对特定能源需求和环境量身定制的清洁制氢方法的组合。
