作為雙碳目標(biāo)下綠色高效的“未來(lái)能源”，氫能應(yīng)用既是我國(guó)能源技術(shù)革命重點(diǎn)任務(wù)之一，也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向之一。氫能有望發(fā)展成為未來(lái)國(guó)家能源體系的一個(gè)重要組成部分。以可再生電力電解水為生產(chǎn)工藝的綠氫技術(shù)作為未來(lái)最有發(fā)展前景的氫源，相對(duì)高的生產(chǎn)成本成為其目前階段應(yīng)用推廣的主要阻礙，而暫時(shí)缺少規(guī)模化應(yīng)用也相應(yīng)妨礙了其降本路徑的發(fā)展。清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院能源消費(fèi)智能化研究所從各種制氫方式和現(xiàn)有或潛在的氫應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，通過(guò)定義三個(gè)指標(biāo)——“路徑成本平價(jià)指數(shù)”（Path Cost Parity Index, PCPI）、“路徑成本敏感系數(shù)”（Path Cost Sensitivity Factor, PCSF）和“路徑環(huán)境減排當(dāng)量”（Path Emission Reduction Equivalent, PERE），以“三指標(biāo)八象限”的指標(biāo)對(duì)比分析方法探討各場(chǎng)景中氫尤其是綠氫路徑的可替代性、易替代性和宜替代性，研究綠氫如何分場(chǎng)景、分階段的推廣應(yīng)用，從而為2060碳中和發(fā)展目標(biāo)帶來(lái)巨大而積極的貢獻(xiàn)。
由于江蘇省在氫供需格局預(yù)測(cè)分析中具有一定的代表性和典型性，為實(shí)例論證上述指標(biāo)對(duì)比分析方法，將此方法應(yīng)用于江蘇省的預(yù)測(cè)研究中，對(duì)于各發(fā)展場(chǎng)景進(jìn)行綜合適宜性排序。從排序看出，江蘇省宜先發(fā)展氫動(dòng)力船、富氫高爐煉鋼和綠氫煉化，再推進(jìn)氫動(dòng)力客運(yùn)車及專用車、氫直接還原鐵、綠氫合成氨及合成甲醇，最后發(fā)展氫供熱、氫供氣和氫發(fā)電。結(jié)合情景分析法及成長(zhǎng)曲線模型分析，在樂(lè)觀情景下，江蘇省2060年的氫消費(fèi)量有望提升至2020年的11倍，電解槽裝機(jī)量有望提升至250GW，氫能在終端能源消費(fèi)占比將達(dá)到16%，成為能源體系的重要組成部分，有力支撐碳中和目標(biāo)的如期達(dá)成，用技術(shù)經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)的方式滿足電氣化無(wú)法完全高效支撐的能源需求。
能源消費(fèi)智能化研究所結(jié)合國(guó)內(nèi)的社會(huì)產(chǎn)業(yè)用能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)建PEEP（Parametric Energy-Environment Planning System，參數(shù)化能源-環(huán)境規(guī)劃系統(tǒng)）模型，并在總結(jié)了近百項(xiàng)覆蓋各社會(huì)部門的行政手段與技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，研發(fā)出一套包含完整測(cè)算、規(guī)劃與預(yù)測(cè)體系的，可進(jìn)行區(qū)域能流體系分析、碳排放核算、能源-環(huán)境體系發(fā)展規(guī)劃的輔助工具——碳見(jiàn)Carbon InsightTM平臺(tái)。碳見(jiàn)Carbon InsightTM有力支持了本研究的測(cè)算分析與預(yù)測(cè)工作。
