氢能清洁且可储存，燃烧后仅排放水蒸气，无废气排放，也不产生二氧化碳。

遗憾的是，目前的大多数氢能生产仍然会产生二氧化碳，导致气候变化。在全球范围内，95%以上的氢能由含碳化石燃料制成。因此，减少CO2温室气体排放的压力转移到了上游的生产过程中。

为何现在要发展低碳氢？制取低碳氢有两种方法，一种是通过碳捕集和封存技术来减少制氢过程中的二氧化碳排放，另一种是使用可再生电力制氢，通常又称为可再生能源氢或绿氢。

低碳氢是目前世界各国的一项重要举措，在中华人民共和国（中国）这一产氢大国尤其如此。2020年，全球氢气年产量约为7,200万吨。2019年，中国的氢气产量约为2,000万吨。其中，可再生能源氢气仅占不到1%，其余氢气均由化石能源（70%~80%）和工业副产品（超过20%）制成。

根据《中国氢能产业发展报告2020》，到2025年，可再生能源氢的占比将从约1%提高到5%，并在2030年达到10%。

因此，虽然“绿”氢这种最理想的可再生能源氢要到2030年之后才能大量供应，但在此之前，需要通过实践积累有益的经验。制定制氢工程规范、建设制氢基础设施、确定氢气用途，现在正当其时。

氢气既不产生二氧化碳，也不产生氧化硫和氧化氮等污染物。

中国的政策制定者在推进氢能发展过程中，不妨考虑以下几方面问题：

碳捕集利用与封存对低碳氢的发展有何作用？在最初阶段，可用现有的最具成本效益的方式来制取氢气，后期需转向最具环境成本效益的氢气制取方式。绿氢的生产成本为每千克2.5美元，目前可以满足全球约8%的能源需求。如果氢气价格能够降至每千克1.8美元，到2030年就能释放全球15%的能源需求。

低碳氢可以作为一种过渡燃料，既可避免资产搁浅，又有助于世界转向一种既环保又经济的能源供给新方式。这种方式也符合气候科学的研究结果——及早行动远胜于日后采取大规模举措。

在制氢工艺中应用碳捕集利用与封存技术的方式也备受关注，目前而言，这种方式比电解水制绿氢更为经济。此外，它可以为转向低碳氢经济创造先机。在早期阶段，可以将碳捕集技术应用到低碳氢制取工艺中，确保当电解水制绿氢工艺具有成本效益时，下游的制氢基础设施可随时投入生产。

中国拥有完善的煤炭开采基础设施，但缺乏廉价的本土天然气供应。碳捕集技术有助于化石燃料制氢工艺脱碳，能够促进在中短期实现氢经济并减少二氧化碳排放。

虽然绿氢生产和消费是一个长期目标，但碳捕集变得越来越可行，很有可能推动氢经济快速发展。

低碳氢的发展趋势如何？从近期来看，现行的氢气供应、营销模式和利用体系相对成熟稳定。另一方面，碳捕集技术由于成本较高，五年内难以商业化和大规模推广。因此，当前的氢气生产结构近期不会有大变化。

低碳氢供应增量每年约为200万吨，无法通过可再生能源氢的发展进行填补。可再生能源氢只能填补大约40%的增量缺口。因此，化石能源（特别是煤炭）制氢短期内在中国仍占主导地位。中国应推广碳捕集技术，帮助化石能源制氢工艺脱碳。

从中期来看，到2030年，中国的氢气年需求量将达到3,500万吨左右，按绝对值计算将增长75%。届时，可再生能源氢的占比将达到10%，是目前1%的10倍。

从现在到2030年，碳捕集技术成本、电解槽成本和可再生能源成本将持续下降，各种制氢示范项目将不断涌现。到2030年，碳捕集技术将更加成熟，氢气成本将会下降。

许多碳捕集技术将在商业化早期阶段进行示范，同时很多行业也进入转型期。配合碳捕集技术，煤氢化和可再生能源电解水制氢将成为主要的有效制氢工艺。

从长远来看，到2050年，中国的氢气年需求量将达到6,000万吨。中国的能源消费结构将发生转变，从传统的以化石能源为主转向以可再生能源为主的多元能源消费结构，可再生能源电价将进一步降低。

届时，氢能供应将以可再生能源电解水制氢为有效的供氢主体。采用碳捕集技术的化石能源制氢、生物质制氢和核能制氢将成为有效的补充手段。

低碳氢有助于实现2030年碳达峰和2060年碳中和目标。氢能是能源转型的重要媒介，可再生能源氢是未来绿色低碳能源发展的重要方向。在实现碳中和与零碳目标的背景下，碳捕集技术变得越来越重要。中国要在2060年实现碳中和，离不开可再生能源氢和碳捕集技术的发展。

作者：亚行可持续发展和气候变化局能源行业中心能源专家徐金苗；亚行可持续发展和气候变化局能源行业中心咨询顾问达尔萨·梅赫塔（Darshak Mehta）