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當今地球面臨的現實是,為了保持地球大氣層中溫室氣體的濃度低于450 PPM (PPM)和避免超過2攝氏度的變暖,人類排放的總平衡,根據發現的聯合國氣候變化委員會(IPCC),現在的共識是，大約是7000億噸。
2020年，全球化石燃料二氧化碳排放量總計323億噸，下降6.3%。中國排放99億噸，增長0.6%，而美國排放45億噸，下降11.6%。經合組織國家的降幅為11.5%，發展中國家為3.5%。按照這樣的排放速度，剩余的二氧化碳還可以再排放20年。
地球的未來是被洪水淹沒還是郁郁蔥蔥，取決于我們使用什么以及如何使用能源。
天然氣現在受益，未來工作
人們對奢侈的追求可以減少，但對整體舒適的追求不能減少，發展中國家人民提高生活水平的愿望必須得到尊重。到2020年，美國人均能源消費量為265億焦耳，中國為101億焦耳，經合組織國家為159億焦耳，發展中國家為530億焦耳。能源消耗仍將增加，由此產生的排放必須減少。
雖然所有的減排努力都值得肯定和探索，但要保持整體經濟穩定增長，提高生活水平，減少排放，唯一的辦法是盡可能使用天然氣，而不是煤炭和石油。
在相同熱值下，煤、油、天然氣的排放比約為1∶0.8∶0.4。如果用天然氣大規模替代煤炭和石油，減排10億噸將是顯而易見的。但煤制氣不能算作天然氣，因為它只是改變了排放地點，總體排放增加而不是減少。
中國天然氣的市場空間無需多言。在住宅和工業用途上，天然氣可用于大型燃氣輪機發電，并可用于基于天然氣的制冷、供暖和供電聯合。所以你可能會擔心天然氣的安全性和價格。
首先，看看安全性。2020年，全球已探明天然氣儲量為188萬億立方米，近年來一直保持在這一水平。2020年、2010年和2000年左右的儲采比分別為49、50和50。也就是說，經過這么多年的鉆探，天然氣儲量并沒有顯著減少;或者，即使從現在開始完全停止勘探，以目前的年產量(假設可采收率為60%)，已探明的天然氣還可以使用近30年。所以簡單地說，氣體沒有盡頭。
然后是價格問題。在全球減排的努力下，天然氣作為化石能源的總量也將明顯且長期供過于求，難以長期保持高價格。此外，天然氣還面臨著來自水力、核能和可再生能源的競爭。市場當然會有起伏，但任何擔心油價會持續高企的人都言過其實了。
目前中國天然氣價格高，主要是由于各種原因，國際低價氣源難以進入，市場不得不吸收長期協議中簽署的高價天然氣。
歐洲天然氣價格也在2021年年中達到高點，但這很難說是一個長期趨勢。更多天然氣基礎設施的建設和運營，特別是大型地下儲氣庫的建設和運營，將大大緩解短期價格波動。
事實上，全球天然氣市場是一個買方市場，取決于消費者的意愿。由于國內天然氣產量接近2000億立方米，還有許多其他天然氣來源來平衡市場，天然氣被卡住的可能性很小。
因此，在氫經濟到來之前，中國應大力發展天然氣經濟。
天然氣的經濟效益不過是上游勘探和開發、中游運輸和下游使用。下游有廣闊的空間，新的亮點是天然氣管道和儲存設施。到2020年，中國將消耗3306億立方米天然氣，擁有7萬公里長的高壓長輸管道和約160億立方米的地下儲氣庫。如果到2040年中國的天然氣消費量達到1萬億立方米，對天然氣管道的需求也會增加。根據國際經驗，高壓管道每公里投資在100萬至300萬美元之間。如果中國需要再建設10萬公里的管道，如果按每公里1000萬元的平均計算，總投資將超過1萬億元，不包括低壓輸配管線和壓力站等相關設施。
這條管道的建成和使用將刺激更多的天然氣需求，通過消費促進經濟發展。氣體存儲也是如此。特別是地下儲氣庫在確保供氣安全方面肩負著重大使命。我國近期所謂的冬季天氣短缺，本質上是由于儲運設施的市場表現暫時失衡，并非真的缺氣。
特別是，我想指出的是，天然氣基礎設施和氫氣之間將存在顯著的協同效應，這將極大地擴展天然氣管道和儲存設施的商業價值。
盡管還需要進行更多的測試和可行性測試，意大利國家天然氣網絡已經成功地試驗了混合10%氫氣的天然氣管道。15%及以上摻混比例正在進行試驗，地下儲氣庫摻混也在進行可行性論證。
通過天然氣儲運設施為氫氣提供相同的儲運服務，將徹底打破氫氣中間過程的瓶頸，允許可再生能源豐富的地區以低成本將綠色氫(可再生電力電解水產生的氫)輸送到負荷中心。
通過這種方式，天然氣基礎設施將在2050年以后繼續在氫能源中發揮重要作用，屆時天然氣將逐步退出主要能源角色。
因此，開發天然氣是為了現在，將來的工作。在“十四五”規劃和2030年遠景規劃中，天然氣消費量為6000億立方米。我認為這是更謹慎的做法，未來我們可以看到1萬億立方米甚至更高。
氫+綠色電，人類終極能源
畢竟，天然氣是化石能源，而甲烷中仍然有一個碳原子。排放是不可避免的，最終將被更清潔的能源，即太陽能和風能所取代。但由于太陽能和風能的間歇性，綠色儲能是不可缺少的，而氫具有規模、效率和便利性，可以承擔電力以外的主要能源責任。
綠色氫是一種基于綠色電力(太陽能和風能)的二次能源，幾乎零排放。所以說到人類的終極能源，綠色電力和氫能將是兩種主要形式。
鋰電池也是一種很好的形式。氫燃料電池和鋰電池最終可以解決所有運輸領域的燃料問題，包括重型卡車、物流車輛、乘用車、各種工具車輛、船舶甚至飛機和航天器。但就規模生產而言，鋰離子電池存儲同等能量的成本遠遠高于氫電池。氫的高能量密度將大大降低存儲成本，其衍生物氨和甲醇將擴大氫能的應用范圍。最重要的是，氫能將基本解決高耗能行業的轉型問題，鋼鐵、水泥、化工、陶瓷等行業基本可以用氫能燃料替代。
在可預見的未來，大部分能源將是電力和綠色氣體。我們把天然氣(包括生物甲烷)和氫氣都稱為綠色氣體能源。除了發電設施，電力基礎設施就是輸電網。天然氣網絡主要有天然氣輸送網絡和天然氣儲存網絡。根據歐美目前的特點，天然氣供應網絡具有以下幾個顯著特點:
首先，天然氣網絡更大。在歐洲和美國，天然氣網絡很發達，在寒冷的意大利北部，它們提供的能源是電網的4到5倍。
二是燃氣輸送網絡更加靈活。電網必須實時平衡供應和需求，并在任何時候保持恒定的頻率。輸氣管網的注采可分離。
第三，傳輸網絡可以存儲大量的能量，幾乎沒有損耗，而且價格便宜。長距離傳輸的資本成本和損失是驚人的。
根據在歐洲的成功實驗，氫氣可以被添加到天然氣管道中，以便運輸。這使得兩個最大的能源基礎設施連接起來。氫氣使電網和燃氣網成為真正的能源互聯網，通過儲能電池、氫燃料電池、地下和地面儲氣網，我們擁有了一個完全滿足我們能源需求的網絡。
事實上，在這個能源互聯的大框架之上，微型或地方性的能源互聯網將獲得更多的生命力。智能微電網、燃氣管網、熱力管網、分布式能源終端等仍然是相互隔離的，但可以逐步耦合互連。互聯電動汽車或自動駕駛電動汽車將促進能源互聯網的發展。許多新技術，如即插即用的分布式電力系統，以及節能和獨立的能源系統，如地熱，將在互聯的能源電網中找到它們的位置。
國際碳價格將成為全球化的新標志
全球化是古典經濟學發展的必然結果。亞當·斯密的勞動分工理論是現代經濟學的開端。從具有千年歷史的農業和手工業經濟向現代工業經濟的過渡，在現代經濟中，勞動分工和效率的提高是核心。勞動分工不僅體現在不同產業之間的互補性和產業內部的細分，還體現在不同國家由于資源稟賦結構的不同而形成的不同產業結構。從全球的角度看，全球化是經濟最有效的安排，貿易是全球化的最好體現。
氫能是全球化的新機遇，是全球化的新催化劑，也是全球化的新載體。由于氣候變化是人類面臨的最大挑戰，它不再是一個或幾個國家的問題，而是全人類的問題。
氫將為世界經濟的再平衡提供新的機會，也將為中國等可再生能源生產大國在價值分配中占據更大份額提供新的機會。
與歷史上所有的技術和工業革命一樣，氫能的大規模應用將在很大程度上取決于其經濟效益，尤其是制造綠色氫的成本至關重要。綠色氫成本主要由綠色電成本和電解槽成本兩部分組成。
綠色電力的成本已經具有競爭力。挑戰在于電解器。電解槽的成本與其規模直接相關。另一個是氫氣基礎設施，如加氫站，這將決定綠色氫氣能否真正進入市場。雖然存在技術因素，但規模是主要因素，CNG和LNG加氣站的經驗可以證明這一點。因此，對于氫補貼而言，電解槽的尺寸是一個關鍵問題。
即使綠色氫氣的成本穩步下降，將其大規模推向市場還有另一個關鍵因素:碳的價格。如果沒有這種壓力，所有關于氫的設想可能仍將是那樣。就像今年到目前為止所發生的那樣，全球能源價格正在飆升。原因很簡單，盡管困難重重，回歸我們熟悉的化石燃料是如此簡單，任何國家、任何人類都無法拒絕。
但這只是對化石燃料的回歸，綠色能源制造成本的下降和碳價格的上漲將是不可逆轉的。一個氫的世界即將到來。
我們需要做的是盡早給碳定價，并讓這個價格在人們的腦海中根深蒂固。
雖然世界上已有120多個國家承諾到2050年和2060年實現碳平衡，但它們的計算方法和計劃大相徑庭。首先，國家的努力是自愿的，沒有足夠的約束力
給碳定價會更容易，也更公平。你消費的是會排放碳的東西，你為它買單，并且你避免了向對方征稅。相互征收碳稅將對國際貿易造成巨大的新障礙，并繼續在發達國家和發展中國家之間開辟一條鴻溝。
為了最大限度地發揮各國努力的協同效應，將一國的成果提供給其他國家，國際碳價格將是一個非常重要的參考，而碳匯或碳信用將是新的金融流動性的重要載體。
在《京都議定書》(Kyoto Protocol)的清潔發展機制(Clean Development Mechanism)下，跨境碳匯交易早在幾年前就已開展，但那只是小規模試點。如果我們能將全球300億噸碳排放全部投放市場，那將是一個巨大的市場。如何使這個市場公平、符合市場規則，將考驗政府的良心和能力。
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