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2019年9月2日，新西兰政府发布题为《新西兰氢能愿景：绿皮书》（A Vision for Hydrogen in New Zealand: Green Paper）的报告，提出了新西兰利用氢能机遇实现可持续和有弹性的能源未来的愿景。该绿皮书确定了氢能在新西兰运输、工业、天然气脱碳和出口领域的潜在应用、效益和障碍，并就氢能在脱碳途径中所起的作用、能源弹性和国家氢能战略框架进行了讨论。

1 新西兰选择氢能的原因

新西兰政府的目标是到2050年实现净零碳经济。实现这一雄心勃勃的目标需要从一个严重依赖碳氢化合物（石油、煤和天然气）的能源系统转型为一个基于可再生能源的能源系统。

在全球追求脱碳应对气候变化的过程中，氢能有望发挥其作为碳氢化合物的清洁替代品的潜力。在充分利用现有的自然、社会、文化、人力和财力资源的情况下，新西兰是最适合氢能在能源系统与经济行业中应用和过渡的几个国家之一。可以设想，氢能和电力的组合将提供强大的能源系统平台，实现新西兰能源和运输行业的深度脱碳。

2 氢能的潜在应用

氢能潜在的应用领域包括：用于应对发电行业冬季高峰需求的季节性电力储存，用于偏远用户的分散式能源生产，天然气脱碳，中高温工业过程热能，绿色工业化学原料，运输和交通应用等，例如货运、物料搬运、共享交通和公共交通。从韩国、中国、日本、法国、挪威、澳大利亚等国家和新西兰政府最近的政策声明中，都可以看出氢能的全球发展势头，这些声明涉及绿色氢能在能源、工业和运输行业示范项目中的研究与利用。

3 支持有弹性的能源系统的氢能

利用可再生能源优势，随着节能和碳氢化合物燃料转型，进一步电气化是新西兰能源部门脱碳的主要途径。氢能可以作为电网的补充，通过以下方式支持有弹性的新西兰能源系统：①通过使用现有的能源系统资产和技术，经济有效地进行脱碳。氢能可以作为多功能的能源载体来替代或取代化石燃料，包括直接用作运输燃料，以及为家庭或工业过程提供热能。②在高度发达的可再生能源环境中提供有弹性的能源系统、燃料多样性、自给自足能力和能源安全性。③通过大规模能源存储，缓冲中长期（季节性）能源转移，最大限度地提高可再生能源渗透率，减少农业/旅游业的干旱年风险和季节性高峰需求。④通过高效且有效的分布式能源资源，为偏远地区提供电力解决方案，包括微电网、本地储能和固定设施。

在能源系统中部署氢能面临的挑战包括：①制定政策和监管框架，实现能源系统的发展，使电力和氢能得到最佳应用。②多种成熟的技术和其他障碍挑战氢能的部署。③大规模氢能存储的经济成本和优选方法，尚未以实用和有效的方式解决。④燃料转换为氢能的公众接受度。

氢能可主要用于能源系统中以下4个方面的脱碳：

3.1 用于运输行业的氢能

目前，运输占新西兰能源相关排放量的一半。其中，公路运输占运输排放量的89%，也是增长最快的运输排放部门。与电池电动汽车（BEV）一样，氢燃料电池电动汽车（FCEV）提供了零碳排放的机会。

（1）机遇。氢能用于运输行业的关键机遇包括：①学习并利用氢燃料汽车的全球经验、投资、技术开发和试验。②政府采取主动的政策和监管，鼓励氢能示范项目。③向重工业（如港口和铁路）共享制氢和加氢点。④在现场生成与储存氢气。加氢速度和提供范围的提升使得氢气非常适合铁路、船舶及全天候运营设施。⑤持续运营的港口、仓储设施和货运业务。⑥借鉴美国、日本、韩国、英国和欧洲建造氢能基础设施的经验教训。

（2）挑战。在运输行业部署氢能面临的挑战包括：①政策和法规。氢能开发商面临着法规和许可要求不明确、不适合新要求以及跨部门和跨国家不一致的障碍。可以制定政策促进FCEV的普及，包括燃油经济性标准、零排放车辆要求、费用减免和购置补贴等。②经济因素。由于氢气、基础设施和车辆供应的经济成本，导致其需求有限。③基础设施。由于车辆和氢燃料的经济成本及可用性，阻碍了氢能基础设施的发展。从技术上讲，需要改进氢供应链，例如备件供应和供应商数量。④氢能可用性。目前主要的挑战是利用新西兰可再生能源的优势和产量生产氢气，然而，与利用天然气生产氢气相比，目前通过可再生能源生产的能源非常昂贵。⑤车辆和氢气设施。目前缺乏氢能汽车和其他运输设施（如火车、飞机和轮船）的全球供应和可用性。大多数FCEV是轻型车辆和叉车，公交车和重型车辆的供应有限，交付时间很长。⑥安全性。氢气在某些条件下可能具有爆炸性，在运输中存在许多健康和安全挑战。

3.2 用于工业过程的氢能

氢气在工业过程中可以作为原料和用于生产加热。在以下2个具有高能耗和高排放的子行业，存在很大的脱碳机会：①石油、基础化学品和橡胶产品制造业，是使用天然气最多的子行业；②乳品制造业，主要使用化石燃料，能源使用量占食品制造业的68%。用绿色氢能代替现有的棕色和灰色氢能将有助于以下工业部门的脱碳：①低碳氨生产；②低碳炼油；③农业；④钢铁生产；⑥合成气体生产。

3.3 供热与电力行业天然气脱碳

目前天然气在新西兰得到广泛应用，包括火力发电、为大型工业提供热能以及石化生产原料（甲醇和氨/尿素），在家庭和医院等基本服务中用于烹饪、热水和供暖。

（1）机遇。①燃气分配网络脱碳。利用管道网络来储存绿色氢能，将比直接储存氢气需要更少的投资。②在天然气中混合氢气，可以实现部分住宅和中小型企业客户的空间供暖、烹饪和热水供应脱碳，这将能够以比目前更大的规模生产氢，并降低成本。③直接使用氢气将有利于偏远地区的客户，或那些可以利用可再生能源生产氢气的用户。④通过管道网络传输气体，通常比电力传输更有效。

（2）挑战。氢气用于工业目的，需要分析、解决和克服以下挑战：①确定新西兰现有天然气管道中氢气的安全浓度。②管理与现有管道资产信息相关的问题，以便识别和替换基础设施。③在分销网络与能源企业、政府监管机构与安全机构之间进行沟通，选择合适的基础设施。

3.4 氢能出口

氢能还为新西兰提供了经济出口机会。由于丰富的可再生能源，新西兰可以生产世界上最清洁的绿色氢能，并可能在国际市场上获得溢价。出口行业可以释放其可再生能源潜力，并加速新西兰国内脱碳和出口收入。