澳大利亚——未来向日本大规模出口绿氢是理想，还是“幻想”？
“绿氢”是以太阳能和风能为动力，在水的电解过程中制造出来的，是澳大利亚政府实现到2050年净零排放的气候目标的核心技术。
澳大利亚联邦政府在最近的预算中承诺，将投入数亿美元来扩大澳大利亚的绿氢能源制造能力，澳大利亚计划成为对亚洲出口绿氢大国，这是是理想，还是“幻想”？
政府的目标是创建一个主要的绿氢出口产业，特别是针对日本出口氢能，澳大利亚还在1月份签署了一项出口协议。但最新的研究表明，日本出口协议规模可能被政府决策者夸大了！
研究表明，日本拥有足够的太阳能和风能来实现能源自给自足，可能未来不需要进口化石燃料或澳大利亚的绿氢。
事实上，澳大利亚作为一个可再生能源超级大国还远不能确定。日本有充足的太阳能和风能。绿氢气可以用来发电，也可以用来生成化学物质，如氨和合成航空燃料。在联邦预算中，氢燃料属于低排放技术，将分享超过10亿澳元的资金。其中包括在达尔文生产清洁氢气和液化天然气的3亿美元。
澳大利亚计划到2030年成为向亚洲市场出口氢的前三大国家。澳大利亚的煤炭和天然气出口正在下降，各国都在履行将温室气体排放减少到零的承诺。这种讨论的主要基础是一种观点，即日本和欧洲等拥挤的司法管辖区自身的太阳能和风能资源不足，这是错误的。
最近的研究调查了可再生能源在日本未来的作用，通过模拟了一个假设的场景，日本有一个100%的可再生电力系统。我们发现，日本拥有的太阳能和海上风能的潜力是其当前电力需求的14倍。交通、供暖、工业和航空等几乎所有领域的电力需求都将增加一倍或两倍，但这仍使日本的太阳能和海上风能潜力超出其需求的五到七倍。在建造了足够多的太阳能和风力发电厂之后，日本就可以在不增加能源成本的情况下，不再进口化石燃料。这消除了四分之三的温室气体排放，并消除了依赖外国能源供应商的安全风险。日本能源也更便宜。我们的研究包括了一个每小时能源平衡模型，使用了代表性的需求数据和40年来的每小时太阳能和风气象数据。我们发现，以太阳能和风能为主的日本能源系统的电力均等化成本为每兆瓦时86-110美元(115-147澳元)。平均成本法是在发电机的生命周期内对发电进行成本计算的标准方法。这与日本2020年的平均现货市场价格(每兆瓦时102美元)相似，是日本使用从澳大利亚进口的绿色氢气发电成本的一半左右。那么，为什么从澳大利亚进口的氢气发电要比当地的太阳能和风能发电贵得多呢?从本质上讲，这是因为70%的能源是通过将澳大利亚的太阳能和风能转化为氢化合物，运输到日本，再将氢转化为电力或汽车动力而损失的。因此，作为一种能源，氢不太可能发展成为一个主要的出口产业。那出口可持续化学品呢?氢原子是生产合成航空燃料、氨、塑料和其他化学品所必需的。这些产品所需要的主要元素是氢、碳、氧和氮，这些元素在任何地方都可以从水和空气中获得，且数量不限。日本可以很容易地生产可持续的化学品，而不是进口氢或成品化学品。然而，与能源相比，日本在可持续化学品方面的成本优势较小，因此这里可能有出口机会。
其他国家呢? 虽然只有少数几个国家发现了大规模的化石燃料储量，但大多数国家都有充足的太阳能和/或风能。未来的无碳世界将会有更少的能源交易，因为大多数国家可以从他们的资源中获取能源。由于太阳能和风能比化石燃料生产的能源更便宜，每年全世界新安装的发电站中有四分之三是太阳能和风能。包括日本、韩国、台湾、菲律宾、越南和北欧在内的人口密集的沿海地区拥有大量的海上风能资源，可以作为陆上太阳能和风能的补充。此外，人口稠密的印度尼西亚拥有足够的平静的热带海洋，可以利用漂浮的太阳能电池板为全世界提供电力。国际市场是否需要澳大利亚的能源，当太阳不照耀，风也不吹的时候?可能不会。大多数国家不需要进口澳大利亚的产品，就有足够的资源可靠地持续满足能源需求。这是因为大多数国家，包括日本(也包括澳大利亚)都拥有巨大的河外抽水水力发电能力，可以在太阳能和风能无法利用的时候储存能量来平衡它们。电池和更强大的内部传输网络也有帮助。澳大利亚的前景：摆脱化石燃料，使用可再生能源发电，可以减少四分之三的温室气体排放，并降低极端气候变化的威胁。就像欧洲对俄罗斯天然气的依赖一样，可以消除能源依赖他国带来的安全隐患。它还将降低能源成本，消除与石油有关的战争、石油泄漏、冷却水的使用、露天煤矿、煤灰堆、煤矿火灾、天然气压裂和城市空气污染。为了达到全球气候目标，澳大利亚的煤炭和天然气出口必须在本世纪中叶前降至零，而太阳能和风能正在通过几乎所有可再生能源的电气化来承担大部分重任。但是，正如我们的研究表明的那样，尽管澳大利亚的太阳能和风能比大多数国家都好，但这可能不足以克服出口用于能源供应或化学生产的氢所带来的额外成本和损失。澳大利亚可再生能源出口的一个巨大前景是出口铁，用太阳能和风能生产的氢可以取代焦煤。这使得澳大利亚可以出口铁矿石而不是铁矿石。在这种情况下，原材料(铁矿石)、太阳能和风能都在同一个地方:皮尔巴拉。虽然氢在未来的全球清洁经济中肯定是重要的，但它将主要用于化学制品，而不是能源生产。重要的是要保持远见:太阳能和风能发电将继续发挥更重要的作用。
