作為工業(yè)革命的發(fā)源地，英國(guó)目前是最早進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的國(guó)家，引領(lǐng)了全球的低碳革命，未來(lái)英國(guó)進(jìn)一步降低碳排放，氫能是重要手段。

作為最早進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的國(guó)家之一，英國(guó)當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)相對(duì)優(yōu)越，在全球低碳化和應(yīng)對(duì)氣候變化的當(dāng)下，英國(guó)目前在嘗試氫能的應(yīng)用，并在探索多孔巖石氫氣的地下儲(chǔ)存。

第二次世界大戰(zhàn)后，歐洲的經(jīng)濟(jì)處于恢復(fù)時(shí)期，能源需求巨大。

在恢復(fù)期的黃金十年中，作為當(dāng)時(shí)的重要能源品，煤炭年消耗量從1.8億噸上升到2.18億噸，導(dǎo)致發(fā)生了1952年著名的“倫敦?zé)熿F事件”。

因此早在上世紀(jì)50年代，由于空氣污染問(wèn)題，英國(guó)就開(kāi)始能源轉(zhuǎn)型變革，煤炭退出了英國(guó)能源舞臺(tái)，解決了霧霾的同時(shí)，也成功實(shí)現(xiàn)了能源轉(zhuǎn)型。

但經(jīng)過(guò)幾十年能源變革，化石能源目前仍然是英國(guó)的主力能源，因此碳排放問(wèn)題依舊嚴(yán)峻。

氫能未來(lái)將在英國(guó)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中扮演什么樣的角色？又將獲得怎么樣的發(fā)展？

英國(guó)能源結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)能源方面。

英國(guó)是歐洲第二大石油和第三大天然氣資源國(guó)，拋開(kāi)空氣污染的問(wèn)題，雖然煤炭在英國(guó)發(fā)展的歷史上起到了極其重要的作用，但是英國(guó)煤炭資源非常緊缺，截止2014年，已探明儲(chǔ)量為2.28億噸，僅占全球儲(chǔ)量的0.03%。

可再生能源方面。

英國(guó)由于地處北半球西風(fēng)帶，且四面環(huán)海，沒(méi)有高山阻隔，因此風(fēng)資源豐富，尤其是海上風(fēng)電；英國(guó)商務(wù)、能源與產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部于2019年三月七日公布了最新海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，即到2030年，英國(guó)1/3的電力將來(lái)自海上風(fēng)電。

由于地處高緯度地區(qū)，太陽(yáng)高度角較小，全年陰天較多，日照時(shí)間較短，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度較弱，因此英國(guó)太陽(yáng)能資源比較缺乏。

具體到英國(guó)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)。

能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

2017年，英國(guó)石油占能源總產(chǎn)量的40%，天然氣占32%，初級(jí)電力（包括核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和水力發(fā)電）占17%，生物能源和廢棄物占10%，煤炭占比為1.5%。

由上圖可知，英國(guó)的能源生產(chǎn)重要以石油和天然氣為主，兩者占比總和接近80%，可再生能源重要用來(lái)發(fā)電占比17%，未來(lái)提升空間巨大，煤炭?jī)H為1.5%，基本退出能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

2017年，英國(guó)石油消費(fèi)占能源消費(fèi)總量為35.85%，石油消費(fèi)重要用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域；

天然氣消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的39.02%，天然氣消費(fèi)重要用于家庭燃?xì)夤岱矫妫?/p>

生物能源和廢棄物占能源消費(fèi)總量的8.33%，核能占到了能源消費(fèi)總量的11.55%，煤炭消費(fèi)只占能源消費(fèi)總量的5.26%。

由上圖可知，英國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主，其中天然氣是第一消費(fèi)能源。

英國(guó)能源低碳路徑

低碳能源是一種含碳分子量少或沒(méi)有碳分子結(jié)構(gòu)的能源，煤炭、石油、天然氣等因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)組成中都含有碳分子，因此在使用后都會(huì)產(chǎn)生碳排放。

2013年至2018年間，英國(guó)碳排放量減少了9800萬(wàn)噸，其中97%的減少源于煤炭消費(fèi)的下降。從前面內(nèi)容也可以看出，煤炭無(wú)論生產(chǎn)還是消費(fèi)占比均處于個(gè)位數(shù)。

除了煤炭使用量的大幅度降低外，英國(guó)重要通過(guò)加強(qiáng)可再生能源的使用比例來(lái)降低碳排放。

在可再生能源發(fā)展的政策方面，英國(guó)給與了極大的支持。21世紀(jì)以來(lái)，英國(guó)政府陸續(xù)公布了《英國(guó)生物能源戰(zhàn)略》、《海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃》、《潔凈空氣戰(zhàn)略》、《零排放之路》等多項(xiàng)戰(zhàn)略支持可再生能源的發(fā)展，未來(lái)英國(guó)將能源發(fā)展的重點(diǎn)放在可再生能源上。

自英國(guó)實(shí)行低碳經(jīng)濟(jì)以來(lái)，英國(guó)可再生能源供應(yīng)占比逐年提高，從2000年的9.4%提高至2017年的18.4%。2018年英國(guó)可再生能源電力在發(fā)電結(jié)構(gòu)中占比創(chuàng)歷史最高水平，達(dá)到33%；化石燃料發(fā)電占比創(chuàng)歷史最低水平，約46%。

2017年，英國(guó)可再生能源的結(jié)構(gòu)中，風(fēng)電占21%，與2016年相比，英國(guó)可再生能源發(fā)電量的上升幾乎全部來(lái)自于風(fēng)能。

結(jié)合英國(guó)風(fēng)資源豐富的特點(diǎn)，可再生能源中支持力度最大就是海上風(fēng)電。

英國(guó)商務(wù)、能源與產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部于2019年三月七日公布了最新海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，即到2030年，英國(guó)1/3的電力將來(lái)自海上風(fēng)電。

氫能的“減排手段”

雖然英國(guó)能源轉(zhuǎn)型非常成功，碳排放方面成績(jī)顯著，但是根據(jù)前文英國(guó)能源結(jié)構(gòu)所知，化石能源仍然占據(jù)消費(fèi)主力的位置，碳排放壓力依舊嚴(yán)峻，同時(shí)可再生能源也存在著一些問(wèn)題，氫能是可以解決這些問(wèn)題的重要手段。

首先，氫本身就具有清潔、高熱值以及零排放的優(yōu)點(diǎn)，而且最為關(guān)鍵的是，氫是可以連接所有能源之間相互轉(zhuǎn)化的“載體”。它可用于連接各種電能和化學(xué)原料，是實(shí)現(xiàn)提高能量獲得、存儲(chǔ)、輸送的綠色中間體。

接下來(lái)結(jié)合氫本身的特點(diǎn)和英國(guó)的能源結(jié)構(gòu)來(lái)分析氫能的作用，其作用重要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

第一、從前文可知，當(dāng)前英國(guó)能源消費(fèi)占比處于第一位的是天然氣，占到了能源消費(fèi)總量的39.02%，重要用于家庭燃?xì)夤?，其余用于發(fā)電。

據(jù)英國(guó)相關(guān)媒體報(bào)道，英國(guó)家庭燃?xì)獾氖褂檬钱?dāng)今英國(guó)的第一大碳排放來(lái)源（甲烷雖然碳?xì)浔群艿?，但仍然含有碳分子），未?lái)完全可以將甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣代替甲烷用于家庭供暖來(lái)實(shí)現(xiàn)碳排放的大幅度降低。

第二、英國(guó)能源消費(fèi)占比第二位的是石油。石油占到了英國(guó)能源消費(fèi)總量的35.85%，其重要用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。

未來(lái)全球交通電氣化是必然趨勢(shì)，英國(guó)也不例外，因此英國(guó)的電力消費(fèi)將來(lái)勢(shì)必會(huì)大幅度增高，當(dāng)前英國(guó)電力結(jié)構(gòu)中大約有20%的電力來(lái)自于風(fēng)能和太陽(yáng)能，隨著英國(guó)政府關(guān)于可再生能源的持續(xù)支持，可再生能源發(fā)電比例將會(huì)逐漸新增。

但是風(fēng)能和太陽(yáng)能當(dāng)前有一個(gè)致命的缺陷就是其間歇性導(dǎo)致的不穩(wěn)定性，氫以其可連接各種電能、可儲(chǔ)存和可輸送的特性，是解決風(fēng)能、太陽(yáng)能不穩(wěn)定的重要手段之一。

根據(jù)外媒報(bào)道，近日英國(guó)成了一個(gè)科學(xué)家小組，正在推進(jìn)一個(gè)名為HyStorPor的項(xiàng)目，該科學(xué)家小組由愛(ài)丁堡大學(xué)碳捕獲和儲(chǔ)存教授StuartHaszeldine領(lǐng)導(dǎo)，還包括來(lái)自愛(ài)丁堡的埃里奧瓦特大學(xué)、阿伯丁大學(xué)的羅伯特戈登大學(xué)和帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家，小組從英國(guó)工程和物理研究委員會(huì)獲得了140萬(wàn)英鎊的資金，用于探索多孔巖石氫氣的地下儲(chǔ)存。

科學(xué)家們認(rèn)為，未來(lái)商業(yè)化、規(guī)?；牡叵聝?chǔ)氫關(guān)于未來(lái)英國(guó)的可再生能源發(fā)展至關(guān)重要，他們相信這種形式的可再生能源是克服當(dāng)前風(fēng)能和太陽(yáng)能間歇性問(wèn)題的關(guān)鍵。

“在清潔空氣和應(yīng)對(duì)氣候變化的道路上，英國(guó)很有可能將家庭和工業(yè)的加熱從高碳甲烷氣轉(zhuǎn)變?yōu)榱闾細(xì)?。Haszeldine說(shuō)：“在夏季儲(chǔ)存氫氣用于冬季的變化是非常重要的一部分?！?/p>