氢能：英国能源转型的重要手段-北极星氢能网

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作为工业革命的发源地，英国目前是最早进行能源转型的国家，引领了全球的低碳革命，未来英国进一步降低碳排放，氢能是重要手段。

作为最早进行能源转型的国家之一，英国当前的能源结构相对优越，在全球低碳化和应对气候变化的当下，英国目前在尝试氢能的应用，并在探索多孔岩石氢气的地下储存。

第二次世界大战后，欧洲的经济处于恢复时期，能源需求巨大。

在恢复期的黄金十年中，作为当时的主要能源品，煤炭年消耗量从1.8亿吨上升到2.18亿吨，导致发生了1952年著名的“伦敦烟雾事件”。

因此早在上世纪50年代，由于空气污染问题，英国就开始能源转型变革，煤炭退出了英国能源舞台，解决了雾霾的同时，也成功实现了能源转型。

但经过几十年能源变革，化石能源目前仍然是英国的主力能源，因此碳排放问题依旧严峻。

氢能未来将在英国的能源结构转型中扮演什么样的角色？又将获得怎样的发展？

英国能源结构

传统能源方面。

英国是欧洲第二大石油和第三大天然气资源国，抛开空气污染的问题，虽然煤炭在英国发展的历史上起到了极其重要的作用，但是英国煤炭资源非常紧缺，截止2014年，已探明储量为2.28亿吨，仅占全球储量的0.03%。

可再生能源方面。

英国由于地处北半球西风带，且四面环海，没有高山阻隔，因此风资源丰富，尤其是海上风电；英国商务、能源与产业战略部于2019年3月7日公布了最新海上风电发展目标，即到2030年，英国1/3的电力将来自海上风电。

由于地处高纬度地区，太阳高度角较小，全年阴天较多，日照时间较短，太阳辐射强度较弱，因此英国太阳能资源比较缺乏。

具体到英国的能源生产和消费。

能源生产结构

2017年，英国石油占能源总产量的40%，天然气占32%，初级电力（包括核能、风能、太阳能和水力发电）占17%，生物能源和废弃物占10%，煤炭占比为1.5%。

由上图可知，英国的能源生产主要以石油和天然气为主，两者占比总和接近80%，可再生能源主要用来发电占比17%，未来提升空间巨大，煤炭仅为1.5%，基本退出能源生产结构。

能源消费结构

2017年，英国石油消费占能源消费总量为35.85%，石油消费主要用于交通运输领域；

天然气消费占能源消费总量的39.02%，天然气消费主要用于家庭燃气供热方面；

生物能源和废弃物占能源消费总量的8.33%，核能占到了能源消费总量的11.55%，煤炭消费只占能源消费总量的5.26%。

由上图可知，英国的能源消费结构仍以化石能源为主，其中天然气是第一消费能源。

英国能源低碳路径

低碳能源是一种含碳分子量少或没有碳分子结构的能源，煤炭、石油、天然气等因为在结构组成中都含有碳分子，因此在使用后都会产生碳排放。

2013年至2018年间，英国碳排放量减少了9800万吨，其中97%的减少源于煤炭消费的下降。从前面内容也可以看出，煤炭无论生产还是消费占比均处于个位数。

除了煤炭使用量的大幅度降低外，英国主要通过加强可再生能源的使用比例来降低碳排放。

在可再生能源发展的政策方面，英国给与了极大的支持。21世纪以来，英国政府陆续发布了《英国生物能源战略》、《海上风电产业战略规划》、《洁净空气战略》、《零排放之路》等多项战略支持可再生能源的发展，未来英国将能源发展的重点放在可再生能源上。

自英国实行低碳经济以来，英国可再生能源供应占比逐年提高，从2000年的9.4%提高至2017年的18.4%。2018年英国可再生能源电力在发电结构中占比创历史最高水平，达到33%；化石燃料发电占比创历史最低水平，约46%。

2017年，英国可再生能源的结构中，风电占21%，与2016年相比，英国可再生能源发电量的增长几乎全部来自于风能。

结合英国风资源丰富的特点，可再生能源中支持力度最大就是海上风电。

英国商务、能源与产业战略部于2019年3月7日公布了最新海上风电发展目标，即到2030年，英国1/3的电力将来自海上风电。

氢能的“减排手段”

虽然英国能源转型非常成功，碳排放方面成绩显著，但是根据前文英国能源结构所知，化石能源仍然占据消费主力的位置，碳排放压力依旧严峻，同时可再生能源也存在着一些问题，氢能是可以解决这些问题的重要手段。

首先，氢本身就具有清洁、高热值以及零排放的优点，而且最为关键的是，氢是可以连接所有能源之间相互转化的“载体”。它可用于连接各种电能和化学原料，是实现提高能量获得、存储、输送的绿色中间体。

接下来结合氢本身的特点和英国的能源结构来分析氢能的作用，其作用主要体现在两个方面。

第一、从前文可知，当前英国能源消费占比处于第一位的是天然气，占到了能源消费总量的39.02%，主要用于家庭燃气供热，其余用于发电。

据英国相关媒体报道，英国家庭燃气的使用是当今英国的第一大碳排放来源（甲烷虽然碳氢比很低，但仍然含有碳分子），未来完全可以将甲烷转化为氢气代替甲烷用于家庭供暖来实现碳排放的大幅度降低。

第二、英国能源消费占比第二位的是石油。石油占到了英国能源消费总量的35.85%，其主要用于交通运输领域。

未来全球交通电气化是必然趋势，英国也不例外，因此英国的电力消费将来势必会大幅度增高，当前英国电力结构中大约有20%的电力来自于风能和太阳能，随着英国政府对于可再生能源的持续支持，可再生能源发电比例将会逐渐增加。

但是风能和太阳能当前有一个致命的缺陷就是其间歇性导致的不稳定性，氢以其可连接各种电能、可储存和可输送的特性，是解决风能、太阳能不稳定的重要手段之一。

根据外媒报道，近日英国成了一个科学家小组，正在推进一个名为HyStorPor的项目，该科学家小组由爱丁堡大学碳捕获和储存教授Stuart Haszeldine领导，还包括来自爱丁堡的埃里奥瓦特大学、阿伯丁大学的罗伯特戈登大学和帝国理工学院的科学家，小组从英国工程和物理研究委员会获得了140万英镑的资金，用于探索多孔岩石氢气的地下储存。

科学家们认为，未来商业化、规模化的地下储氢对于未来英国的可再生能源发展至关重要，他们相信这种形式的可再生能源是克服当前风能和太阳能间歇性问题的关键。

“在清洁空气和应对气候变化的道路上，英国很有可能将家庭和工业的加热从高碳甲烷气转变为零碳氢。Haszeldine说：“在夏季储存氢气用于冬季的变化是非常重要的一部分。”

原标题：氢能：英国能源转型的重要手段

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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