全球投入再生能源的創新不足，傳統化石燃料（fossil fuels）的投資卻減少，能源危機勢態日趨嚴峻。
國際能源署的“2050年淨零排放藍圖”建議，化石燃料到了2050年的占比應縮小至略低于四分之一，可再生能源則應增加至三分之二以上。
該署估計，清潔能源的市場規模將爆發式增長，至2050年時累計達27萬億美元。氫能源的潛能若充分發揮，將成主力之一。
本期《悉看大勢》探討氫在未來經濟發展中作爲能源主力的優勢與障礙。
聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）最近的一份報告警告，全球氣溫上升正推動世界各地出現毀滅性的極端天氣。聯合國秘書長古特雷斯形容報告對當前氣候變化的評估，是“全人類的紅色警報”。
就在此時，風、光、水等可再生能源（風力、光伏／太陽能、水力）以及化石燃料（燃煤、石油與天然氣）的供應，都已顯著受氣候變化導致的極端天氣和天災的影響。化石燃料的供應更因爲冠病疫情影響投資、政策因素，以及能源結構轉變而受到抑制。
同時，全球能源需求正在回升，在疫情控制較好的國家需求尤其殷切。國際能源署今年4月預測，全球能源需求今年將增加4.6％，能源需求量超越疫情前水平。
能源市場供需嚴重失衡 煤炭價已處在曆史高位
供應本已吃緊的化石燃料市場，因風、光、水電供減少而需求大增，減排努力如同倒退。供需嚴重失衡，促使化石燃料價格飙升，煤炭價已處在曆史高位，布倫特原油期貨價格今年來已大漲超過60％，天然氣價格在某些地區如歐洲今年來更飙升三倍。北半球冬季的嚴峻時刻還沒到來，但能源市場已陷入危機。
風力發電領先全球的英國，已有多家能源公司關門大吉。可再生能源有限的新加坡無可避免地受市場沖擊，電力批發價大漲，數家獨立電力零售商支撐不住而退出市場。電力期貨價僅在今年10月首兩周便飙漲逾一倍，電力零售價水漲船高。
國際能源署的“2050年淨零排放藍圖”（NZE）指出，化石燃料在本世紀中葉的供應結構中所占比率，應縮小至略低于四分之一，可再生能源則須上升至三分之二以上。現實中，化石燃料在2020年占世界能源供應的近80％，而可再生能源僅占12％。
國際能源署本月發布的《2021年世界能源展望》指出，要實現淨零排放藍圖，在2050年達成將氣溫升幅保持在比工業化前的時代高出1.5攝氏度左右的目標，維持宜居氣候，世界在清潔能源項目和基礎設施方面的投資，到2030年須增至一年4萬億美元（5.36萬億新元），這是目前的三倍以上。
按NZE預測，清潔能源市場的規模將呈爆發式增長，至2050年時累計達27萬億美元。
到時，氫燃料電池也將崛起，超越光電，排在電池和風電之後居第三位。到時路上將有30億輛電動車使用氫燃料電池。（見附圖1）
若此預測能落實，氫能堪稱能源市場的後起之秀。但氫經濟概念誕生已有半個世紀，至今仍讓人“夢寐以求但卻難以得到”，而距離2050年的目標已不遠。這個未來燃料是否能讓我們的減排達標？
爲什麽說夢寐以求？因爲氫是宇宙中最簡單、最充裕的元素，它可能成爲改變遊戲規則的綠色燃料。氫在燃燒時，只産生水，不産生二氧化碳。
也有人說，氫是“萬能”能源，在交通、工業、樓宇和農業方面都用得上，而這些領域都是碳排放大戶，有很大的空間可減排。氫能在幫助很難電氣化的領域邁向淨零目標上可扮演重要角色。它也有儲存電力的功能，是儲存可再生能源的一個領先綠色選擇。
根據國際能源署的報告，目前17個國家的政府已經公布低碳氫戰略，另有超過20個國家正在制定這些戰略。
報告認爲，從目前直到2030年這10年間的進展，將對低碳氫和氫基燃料在長期的成功至關重要。
氫能發展是否成功取決于對創新的重大投資，以降低生産成本和運輸成本，確保新的終端用戶設備和車輛能夠迅速面市。
氫氣和氫基燃料的生産成本可能會有很大的地區差異，對一些國家來說，進口可能比國內生産更具經濟吸引力。
把氫納入低碳未來 新加坡也在超前部署
新加坡向低碳未來邁進的關鍵戰略之一，是采用像氫這樣的低碳技術，以打造清潔、高效的能源未來。
低碳氫替代方案是新加坡要利用的四大供電來源之一，其他三個是天然氣、太陽能和區域電網。新加坡已和新西蘭以及智利簽署有關低碳氫的合作和諒解備忘錄，也與澳大利亞簽署了有關低排放技術的諒解備忘錄。
我國政府正投入資源，探討在新加坡部署氫能源的潛力，以及克服采用氫能的障礙，包括供應鏈、基礎設施以及運輸與儲存成本。
貿工部長顔金勇日前爲第14屆新加坡國際能源周開幕時也宣布，政府今年提供5500萬元資金（高于去年的4900萬元），以支持專注于改進低碳科技的技術和經濟可行性的研究項目，尤其是氫氣和碳捕集、利用與封存技術的項目，以便未來部署于本地。
此外，能源市場管理局與業者正在試驗發電廠使用富含氫的天然氣以及進口低碳氫，也在探討發電廠采用純氫發電的可能。
氫能是能源安全和穩定的答案嗎？
南洋理工大學（NTU）能源研究院執行主任蘇博德教授（Prof Subodh Mhaisalkar）接受《聯合早報》訪問時說：“對于能源安全，我們需要一攬子解決方案——包括化石和非化石燃料、能源儲存，以及連接到更大區域電網的選擇，這有助應對供電不穩定。在考慮安全問題的同時，還須考慮可持續性和可負擔性。”
目前，世界許多地方都宣布用綠色能源生産氫氣的超級工廠。美國、德國、法國、澳大利亞、中國、日本和韓國在氫能具有領先技術。蘇博德教授表示，澳大利亞、俄羅斯、中東則有巨大潛力成爲世界氫氣出口國／地區。
新加坡方面，石油大企業蚬殼與本地夥伴在進行氫燃料電池船運服務試驗計劃。蚬殼的分析顯示，在協助船運業達成2050年淨零排放目標方面，氫燃料電池具有最大潛能。
新交所挂牌公司納峰科技（Nanofilm）則與淡馬錫合資，把獨家技術方案應用于氫燃料電池以及電解系統的關鍵組件。它聲稱，這將降低這些技術的整體成本，有潛力大規模采用。合資公司已在上海建設試驗生産線，及早把握氫燃料電池組件在汽車業的商機。
唯一副産品是水 專家：氫是終極燃料
氫是未來的能源與燃料嗎？氫經濟是發展大勢，還是遙遠的未來？
蘇博德教授說：“氫氣是終極燃料，因爲唯一的副産品是水！如果氫氣是由綠色電力産生的，那麽它也是終極的能源和化學載體，將成爲任何淨零戰略的先鋒。”
據估計，氫氣在2050年可以抵消高達20％的溫室氣體排放。
蘇博德認爲，氫經濟是個大趨勢，也是任何氣候行動的絕對必要條件。不過，實現氫經濟所面對的挑戰是總落地成本高，這包括制造、運輸和讓顧客獲得産品供應的總花費，以及價值鏈遠未成熟和規模化。
普華永道新加坡（PwC Singapore）可持續發展與氣候變化總監王世鴻說：“就像氣候變化的影響一樣，未來的氫經濟可能比人們預期的更接近。當然，在2030年後，隨著更多利用綠氫的解決方案面市，市場對氫的需求將加速。”
他表示，綠氫作爲化工行業替代灰氫的原料，以及作爲難以電氣化領域的潛在燃料，扮演重要角色。
KPMG新加坡基礎設施項目咨詢合夥人沙拉德（Sharad Somani）說：“氫經濟是轉向使用可再生能源大趨勢的一部分。然而，即使對氫的興趣提升，在它融入我們的日常生活、形成氫經濟之前，我們還必須在研究、操作和立法方面做出更多努力。”
沙拉德認爲，政府的補貼，類似給電動汽車的補貼，將有助減少首次采用氫燃料的前期成本。這是進一步降低成本及使氫在經濟活動中更普遍使用的關鍵。
普華永道新加坡能源、公用事業及資源企業稅務合夥人戴春鳳指出，尤其在目前初創階段，資助或共同出資對推動研發和試點項目尤爲關鍵。稅收優惠政策，如額外的資本津貼或額外的稅收減免，有助于鼓勵廠商在新加坡發展一個氫生態系統，包括充滿活力的供應鏈、融資和貿易中心。
她說，政府可通過資助或稅收獎勵措施，將發展導向幾個戰略領域，例如發電、石化業的原料、運輸和氫貿易。
蘇博德教授指出，通過在發電和工業領域如精煉與化學品制造的部署，綠氫的使用將對減少溫室氣體産生巨大作用。
沙拉德則說，氫氣預計將在能源和運輸領域的脫碳過程中發揮重要作用。它有最好的機會取代化石燃料，成爲燃料發電的原料，以及能源儲存方案。因此，氫氣生産、運輸和儲存的技術發展非常重要，並將決定我們達到淨零碳排放和氣候變化目標的速度。
灰藍綠三種氫能
華僑銀行經濟分析師李鈞豪在9月初發表一份報告，對當前的氫市場作概況介紹。（見附圖2）
報告指出，氫不常以氫氣形態出現，而是存在于水、氨氣或天然氣與石油等碳氫化合物中。目前業界生産的氫大多數是“灰氫”，即産自化石燃料，生産時釋放出碳並排放到大氣中。
若在生産時采用碳捕集與封存技術來減少碳排放，則稱爲“藍氫”。若把氫從水中電解出來（把氧和氫分開），而且所使用的電來自可再生能源，所産生的便是“綠氫”。
目前，灰氫占全球氫産量的95％，至于最環保的綠氫在法律、基礎設施和運輸方面都未到位。氫的生産幾乎都靠近需求所在地，運輸出口非常局限。目前，綠氫的生産成本仍顯著高于灰氫和藍氫，兩者的成本差距也因地而異。
根據S&P Global Platts的數據，綠氫在美國墨西哥灣沿岸、鹿特丹和日本的生産成本是每公斤3美元（4新元）、5.50美元和4.70美元，而灰氫則是0.70美元、1.90美元和2.90美元。
氫的另外兩個重大成本是運輸和儲存，而且都涉及基礎設施如輸送管的額外投資，在壓縮或液化氫時也須消耗更多能源。
目前，95％的氫是用于煉油和生産氨。但電力和交通這兩大碳排放領域，是氫快速崛起的兩大市場。（見附圖3）
氫燃料電池的長程能力，被看好能用于驅動火車和巴士。目前，芝加哥和溫哥華都在試驗氫能驅動的巴士。德國則推出氫能驅動火車。
氫在儲存可再生能源方面是領先的綠色選擇，可儲存電力以穩定電網的供電。在醫院或數據中心等重要設施的定點燃料電池，則可作爲不間斷的電源系統。
報告指出，氫經濟的發展帶來巨大投資機會，包括可再生能源生産、氫氣輸送管、船運業、碳捕集與封存技術和電解技術、氫燃料電池技術，以及綠氫和藍氫的生産。（見附圖4）