我國提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。作為全球能源消費第一大國，長期以來我國能源結構呈“一煤獨大”特點。為實現“雙碳”目標，需要加快以煤為主的能源體系轉型，除了大力發展可再生能源以外，還需要其他零碳能源作為重要補充。其中，氫能的作用體現在以下幾個方面。
（一） 氫能可促進交通、鋼鐵、化工等領域大規模減碳
在交通領域，氫燃料電池汽車加注時間短、續航里程長，在大載重、長續駛、高強度的道路交通運輸體系中具有先天優勢，相比純電動路線，氫燃料電池中重卡更加符合終端用戶的使用習慣。結合綠氫生產，氫燃料電池汽車是推動我國道路交通領域碳減排的主要途徑之一。在工業領域，鋼鐵和化工等不以電力為主要能源供給的高能耗產業，工業流程仍高度依賴一次化石能源。降低鋼鐵工業煤炭消耗的核心是改變現有的以煤炭為主要還原劑和燃料的高爐煉鐵工藝。結合綠氫的氫冶金技術，是鋼鐵產業綠色低碳發展的終極方向。電能和氫能替代、及二氧化碳捕捉技術能夠顯著降低化工行業的碳排放。通過綠氫替代生產綠色合成氨和二氧化碳加氫制備甲醇、乙醇等燃料，利用乙烯、丙烯、芳烴等有機材料合成最重要和最基本的化工原料，解決二氧化碳碳捕捉后的規模化利用問題，是化工領域實現碳中和目標的重要途徑。由此可見，氫能是優化能源消費結構，解決相關領域深度脫碳的重要方案。
（二） 以電能制氫促進可再生能源多用途高效利用，支撐高比例可再生能源電力系統安全運行
“十四五”期間，我國居民能源消費水平增長預期有望達到年均2%，2025年能源需求將達到5.5×109 tce，能源消費總量增長空間巨大。加大可再生能源開發是我國能源行業在資源約束和碳排放的約束下，提高能源保障能力的主要途徑。隨著可再生能源裝機的增大，高比例可再生能源電量場景需要數倍于負荷的裝機容量。可再生能源長時間高出力給系統消納、安全和儲能技術帶來極大挑戰；在低出力時段，電力系統需要常規能源等非可再生能源機組實現功率平衡。據測算，國家電網有限公司經營區在“十四五”末靈活性資源需求將達到7×108 kW，其中負荷峰谷差調峰需求占三分之二以上，可再生能源調峰需求占比為15.7%。未來電力系統靈活調節能力至關重要，直接關系著電力系統平衡安全全局，決定可再生能源的消納利用水平。發揮氫氣大規模、長時間存儲優勢，大規模部署電解水制氫儲能作為靈活性資源，在電源側和電網側跟蹤可再生能源波動性，靈活響應削減系統中多余的功率，實現可再生能源電力時間、空間轉移，有效提升能源供給質量、提高可再生能源消納利用水平。
（三） 氫能有助于豐富我國的多元化能源供應，保障能源供需安全
受“富煤、貧油、少氣”資源稟賦影響，我國能源消費長期依賴煤炭，油氣資源對外依存度居高不下。2021年我國能源消費總量約為5.23×109 tce，清潔能源消費占比為25.3%，煤炭消費占比為56%。能源供應和消費品種較為單一，以煤炭為主，石油次之，能源供需平衡和能源價格穩定性容易受到國際能源市場變化及重大危機事件沖擊。以電能制氫促進可再生能源開發及多用途高效利用，在“可再生能源和綠能”的新資源稟賦觀下，氫電協同構建多元清潔的能源供應體系，推進天然氣摻氫管網規劃，提升天然氣調峰能力，強化能源供應安全保障。此外，氫燃料電池還可被用作備用應急電源，在維護公共安全領域發揮影響力，未來隨著5G基站和大數據中心的建設，氫能備用應急電源的應用場景將進一步擴展。結合氫能在燃料電池、綠色化工和綠色鋼鐵領域的應用，以氫代油、以氫代煤推動終端用能多元化、清潔化，結合綠氫供應，促進能源供給側和需求側雙向協同，保障能源供需安全。
（四） 加快“三北”地區可再生能源及綠氫開發布局，實現當地經濟社會低碳、綠色、可持續發展
隨著可再生能源制氫技術完善和成本不斷降低，我國風能、光伏資源富集的“三北”地區，將成為新型資源“富礦”區域。受輸送和消納限制，導致風電和光伏資源不能得到全面開發。以我國Ⅱ?類地區為例，綜合考慮制氫設備固定投資和運行維護費用后，風電光伏發電孤網制氫可以實現每千克成本小于20元，進一步規模化后有望進一步降至不超過15元。電解水制氫工藝每制備1 t氫氣只需要消耗不足10 t水，綠氫開發并不會使我國西北地區因綠氫產業發展而導致水資源短缺。可再生能源電解水制氫所獲得的氫氣純度和品質相對較高，統籌考慮提純、脫碳后的綜合成本，目前可再生能源制氫已在我國風光富集地區初步具有經濟性。在綠氫保障和綠色工業體系構建的基礎上，“三北”地區將在不增加當地污染排放和碳排放水平的基礎上成為我國新型高載能產業聚集區，并依托可再生能源開發，聚集形成可再生發電裝備制造、電解水制氫裝備制造、綠色化工、綠色冶金等新興產業集群，從根本上建立我國西北地區經濟持續循環模式。
