东芝探索“完美能源”：以可再生能源制取绿氢，全程零碳排
“百年老店”、多元化电子电气产品制造商日本东芝集团（Toshiba）正在全力布局有“未来能源”之称的氢能，并将大规模可再生能源制取“绿氢”视为低碳能源时代的完美解决方案。
近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间，东芝多位高管对澎湃新闻表示，除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外，东芝非常看好氢能在中国的发展前景。
放眼全球，日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出，到2030年要确立国内可再生能源制氢技术，构建国际氢能供应链，长期目标是利用碳捕获（CCS）技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言，用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能，无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。
日本能源转型历程
“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发，进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品，已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝（中国）有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示，早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下，该公司内部近十年间全面提升氢能体系，东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。
据介绍，东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合，启动时间不到5分钟，高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。
东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上
典型场景如东芝的新氢能综合应用中心，利用太阳能电解水制备氢气，并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样，不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳，而且，因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料，从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。
当突发灾难时，这套小型分布式能源亦可大显身手，作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。
纯氢固然样样好，但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解，上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。
张童表示，全球可再生能源快速发展，但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国，风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大，弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来，在需要时再调取，就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来，制出来的氢完全是绿色的。”
他认为，在该领域，东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累，目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段，东芝呼吁政府对全行业予以政策支持，鼓励更多企业参与氢能产业链的完善，并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下，氢能成本才能随着规模化效应快速下降。
氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场，使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求，并联合中国合作伙伴一起开拓市场。
实际上，东芝对于“终极能源解决方案”的认识，在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者，旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因，东芝最终选择剥离核电资产。
今年10月，日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布，日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前，日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。
“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声，很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道，福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前，日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能，但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增，欧洲主要国家纷纷选择弃核。
宫崎洋一称，除了重点业务氢能之外，目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术，可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言，在水电领域，东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队，已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机；光伏领域，东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用，住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用；地热领域，东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备，以设备容量计处于全球第一。
福岛氢能研究基地（FH2R）
在日本国立的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）牵头下，东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地（FH2R）已于今年2月底建成。
FH2R系统概览
该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置，正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统，还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。
校对：刘威
零碳蕴含着深刻的社会价值，对企业树立良好的品牌形象也很有帮助。此外，消费者购买环保产品的意愿不断增强，企业也因此可以吸引更多的消费者。零碳食品制造商通过尽可能少使用化肥和农药，使用清洁能源进行加工制造，提高包装回收再利用，减少碳排放，通过植树防治荒漠化和农业碳汇来实现碳中和。零碳食品的诞生需要碳盘点和碳中和认证。减碳投资和认证费用是零碳需要付出的成本。
控制城市碳排放将是实现双碳目标的关键。在此背景下，城市更新行动必须聚焦绿色低碳高质量发展。仅靠绿色技术、绿色材料、绿色设备无法实现零碳。要有绿色生活方式的推广，要有广大群众的接受和参与。绿色技术的推广，从无绿色技术到绿色技术，甚至全面推广；从传统的生活方式走向绿色低碳的生活方式。
妥善管理碳资产可以降低企业运营成本，提高可持续发展竞争力，提高盈利能力。管理不当可能导致碳资产流失，增加运营成本，降低市场竞争力，影响企业可持续发展。对于投资机构而言，碳资产已成为投资热点，也必然成为资本长期追逐的风口。在此背景下，培养一批了解碳市场相关政策、掌握碳排放核算验证技术和碳市场交易规则的碳交易者，对于排放控制主体实现碳保值增值具有重要意义。
大力推广新能源汽车和节能汽车，使用替代燃料汽车减少碳排放，是实现零碳交通的重要途径。成本问题是新能源汽车和燃油替代汽车推广的难点之一。虽然新能源汽车在行驶过程中可以实现零碳排放，但是我国70%左右的发电是火力发电，在发电过程中也会释放碳。未来要推动发电方式逐步向风力发电和光伏发电转变。
目前鼓励作为零碳工程示范的措施其中包括电动公交、绿色建筑、可再生能源、海洋碳汇。
一、电动公交
电动公交是指以车载蓄电池或电缆等供电设备，提供电能驱动行驶的公交车。研究并开发出高水平的电机传动控制系统，对提高我国汽车工业的自主创新能力，实现汽车工业的跨越式发展，提高我国电动汽车传动系统水平及电动汽车的产业化具有重要意义。
二、绿色建筑
绿色建筑是指在全寿命周期内，节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。绿色建筑的室内布局十分合理，尽量减少使用合成材料，充分利用阳光，节省能源，为居住者创造一种接近自然的感觉。
三、可再生能源
目前地球上的可再生能源有太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、生物质能等几大类，他们不同于传统的化石能源，除了可再生，还具有环保（某些再生能源不会排放对大气有害的气体，比如二氧化碳）的特点。
四、海洋碳汇
海洋碳汇是指一定时间周期内海洋储碳的能力或容量。海洋作为一个特定载体吸收大气中的二氧化碳，并将其固化的过程和机制。海洋不仅能长期储存碳，而且能重新分配二氧化碳，是最高效的碳汇。
一是优化能源结构
能源活动二氧化碳占我国温室气体总排放80%左右。推动能源革命，加快构建清洁低碳安全高效的能源体系和以新能源为主体的新型电力系统。
严格控制化石能源消费，“十四五”时期严控煤炭消费增长，“十五五”时期逐步减少，合理调控油气消费，有序引导天然气消费。安全高效发展核电，因地制宜发展水电，大力发展风电、太阳能、生物质能、海洋能、地热能。加快抽水蓄能和新型储能规模化应用，提高电网对高比例可再生能源的消纳与调控能力。积极发展绿色氢能。推动工业、建筑、交通、公共机构等节能和提高能效。
二是推动产业和工业优化升级
工业部门占终端碳排放近70%，要加快低碳转型，力争率先达峰。坚决遏制高耗能、高排放行业盲目发展。
“十四五”要严把新上项目的碳排放关，防止碳排放攀高峰。推动能源、钢铁、有色、石化、化工、建材等传统产业优化升级。发展新一代信息技术、高端装备、新材料、生物、新能源、节能环保等新兴产业。发展智能制造与工业互联网。控制氢氟碳化物等非二氧化碳温室气体在相关工业行业的排放。
三是推进节能低碳建筑和低碳基础设施
建筑部门占终端碳排放约20%，城市和乡村建设都要落实绿色低碳要求。合理控制建筑规模，杜绝大拆大建。
推进既有居住建筑节能更新改造，持续提高新建建筑节能标准。加快发展超低能耗、近零能耗、低碳建筑，鼓励发展装配式建筑和绿色建材。在基础设施建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念，建设低碳智慧型城市和绿色乡村。
四是构建绿色低碳交通运输体系
交通部门占终端碳排放约10%，随着城镇化的推进和生活水平的提高，未来一段时期内还呈增长趋势，力争加快形成绿色低碳、多元立体的运输方式。
优化运输结构，提高铁路、水运、海运、航空等低碳运输方式比重，建设绿色机场和绿色港口。优先发展公共交通等绿色出行方式。发展电动、氢燃料电池等清洁零排放汽车，建设加氢站、换电站、充电站。
五是发展循环经济
提高资源能源利用效率，从源头上实现经济发展与碳排放和污染物排放脱钩。加强该领域相关立法，坚持生产者责任延伸制度。推进产业园区循环化发展，促进企业实施清洁生产改造。
提高矿产资源综合利用水平，推动建筑垃圾资源化利用。建设现代化“城市矿产”基地，促进再制造产业发展。推进生活垃圾和污水资源化利用。加强塑料污染全链条治理。建立完善让所有参与方都受益的商业模式。
六是推动绿色低碳技术创新
技术创新是实现碳达峰碳中和的关键，要加快绿色低碳科技革命。研究发展可再生能源、智能电网、储能、绿色氢能、电动和氢燃料汽车、碳捕集利用和封存、资源循环利用链接、可控核聚变等成本低、效益高、减排效果明显、安全可控、具有推广前景的低碳零碳负碳技术。
七是发展绿色金融以扩大资金支持和投资
资金投入是实现碳达峰碳中和的保障。建立健全有利于绿色低碳发展的财政投入体系，加大公共资金支持力度，发挥公共资金引导与杠杆作用，鼓励吸引社会资本参与绿色投资，设立相关产业投资基金。
建立完善绿色金融体系，设立碳减排货币政策工具，补充完善《绿色债券支持项目目录》和《绿色产业指导目录》，支持金融机构发行绿色债券，创新绿色金融产品和服务。研究设立国家绿色低碳转型基金。
八是出台配套经济政策和改革措施
加快应对气候变化立法，健全生态环境、清洁能源、循环经济等方面法律法规和标准。深化电力体制改革。
完善电价形成机制以及差别化用能价格政策，对节能环保、可再生能源、循环经济、低碳零碳等技术、产品、项目、企业在财政、税收、价格上实行鼓励性的政策。
九是建立完善碳交易市场
碳交易机制以尽可能低的成本实现全社会减排目标。今年7月首先在电力行业启动了全国碳市场上线交易。
今后逐步覆盖钢铁、石化、化工、建材、造纸、有色、航空等重点排放行业，将碳汇纳入碳市场，丰富交易品种和方式。
十是实施基于自然的解决方案
保护、修复、管理自然生态系统的相关行动，有助于增加碳汇、控制温室气体排放、提高适应气候变化的能力、保护生物多样性。
不断强化森林、草原、湿地、沙地、冻土等生态系统保护，科学划定并严守生态保护红线，实施重大生态修复工程，持续推进大规模国土绿化。加强农田管理，发展生态绿色农业，提高气候适应能力，保障粮食安全。
发展“蓝碳”，保护和修复海岸带生态系统，提升红树林、海草床、盐沼等固碳能力。
