Досягнення вуглецевої нейтральності є невідкладною глобальною місією, але не існує універсального шляху для досягнення цієї мети для країн, які є найбільшими викидами.Більшість розвинутих країн, таких як Сполучені Штати та країни Європи, здійснюють стратегії декарбонізації, зосереджені насамперед на великих автопарках легких автомобілів (LDV), виробництві електроенергії, виробництві та комерційних і житлових будівлях, чотирьох секторах, які разом складають переважну більшість своїх викидів вуглецю3,4.Головні країни, що розвиваються, такі як Китай, навпаки, мають дуже різні економічні та енергетичні структури, що вимагає різних пріоритетів декарбонізації не лише в галузевому плані, але й у стратегічному розгортанні нових технологій з нульовим викидом вуглецю.

Ключовими відмінностями профілю викидів вуглецю в Китаї порівняно з профільами західних країн є набагато більші частки викидів для важкої промисловості та набагато менші частки для LDV та споживання енергії в будівлях (рис. 1).Китай посідає перше місце у світі за виробництвом цементу, чавуну та сталі, хімічних речовин і будівельних матеріалів, споживаючи величезну кількість вугілля для промислового тепла та виробництва коксу.На важку промисловість припадає 31% поточних загальних викидів Китаю, що на 8% вище середньосвітового показника (23%), на 17% більше, ніж у Сполучених Штатах (14%), і на 13% більше, ніж у Європейському Союзі. (18%) (посилання 5).

Китай пообіцяв досягти піку викидів вуглецю до 2030 року та досягти вуглецевої нейтральності до 2060 року. Ці кліматичні зобов’язання заслужили широку похвалу, але також викликали сумніви щодо їх реальності6, частково через важливу роль «важко знизити» (HTA) процеси в економіці Китаю.Ці процеси, зокрема, включають використання енергії у важкій промисловості та великовантажному транспорті, який буде важко електрифікувати (і, отже, перейти безпосередньо на відновлювану енергетику), а також промислові процеси, які зараз залежать від викопного палива для хімічної сировини. Нещодавно було проведено кілька досліджень1– 3 дослідження шляхів декарбонізації до вуглецевої нейтральності для загального планування енергетичної системи Китаю, але з обмеженим аналізом секторів ОЗТ.У міжнародному масштабі останніми роками почали привертати увагу потенційні рішення пом’якшення для секторів ОТЗ7–14.Декарбонізація секторів ОЗТ є складною, оскільки їх важко повністю електрифікувати та/або економічно ефективно7,8.Оман підкреслив, що залежність від шляху є ключовою проблемою для секторів ОТЗ, і що бачення та довгострокове планування передових технологій необхідні, щоб «розблокувати» сектори ОТЗ, особливо важку промисловість, від залежності від викопного палива9.Дослідження вивчали нові матеріали та рішення пом’якшення, пов’язані з уловлюванням, використанням та/або зберіганням вуглецю (CCUS) і технологіями негативних викидів (NETs)10,11. Принаймні в одному дослідженні визнається, що їх також слід враховувати в довгостроковому плануванні11.У нещодавно опублікованій Шостій оціночній доповіді Міжурядової групи експертів зі зміни клімату використання водню з «низьким рівнем викидів» було визнано одним із ключових рішень пом’якшення наслідків для багатьох секторів для досягнення майбутнього з нульовими чистими викидами12.

Існуюча література про чистий водень в основному зосереджена на варіантах технології виробництва з аналізом витрат на стороні постачання15.(«Чистий» водень у цьому документі включає як «зелений», так і «блакитний» водень, перший, отриманий шляхом електролізу води з використанням відновлюваної енергії, другий отриманий з викопного палива, але декарбонизований за допомогою CCUS.) Обговорення попиту на водень зосереджено в основному на транспортний сектор у розвинених країнах, зокрема автомобілі на водневих паливних елементах16,17.Тиск щодо декарбонізації важкої промисловості відстає порівняно з тиском на автомобільний транспорт, що відображає традиційні припущення, що важка промисловість буде
залишаються особливо складними для подолання, поки не з’являться нові технологічні інновації.Дослідження чистого (особливо екологічного) водню продемонстрували його технологічну зрілість і зниження витрат17, але необхідні подальші дослідження, які зосереджувались би на розмірі потенційних ринків і технологічних вимогах промисловості для використання перспективного зростання пропозиції чистого водню16.Розуміння потенціалу чистого водню для просування глобальної вуглецевої нейтральності буде за своєю суттю упередженим, якщо аналіз обмежуватиметься в основному витратами на його виробництво, його споживанням лише у сприятливих секторах та його застосуванням у розвинутих економіках. Існуюча література щодо чистого водню зосереджена в основному на варіанти технології виробництва з аналізом витрат на стороні пропозиції15.(«Чистий» водень у цьому документі включає як «зелений», так і «блакитний» водень, перший, отриманий шляхом електролізу води з використанням відновлюваної енергії, другий отриманий з викопного палива, але декарбонизований за допомогою CCUS.) Обговорення попиту на водень зосереджено в основному на транспортний сектор у розвинених країнах, зокрема автомобілі на водневих паливних елементах16,17.Тиск щодо декарбонізації важкої промисловості відстає від тиску на автомобільний транспорт, що відображає традиційні припущення, що важку промисловість буде особливо важко подолати, поки не з’являться нові технологічні інновації.Дослідження чистого (особливо екологічного) водню продемонстрували його технологічну зрілість і зниження витрат17, але необхідні подальші дослідження, які зосереджувались би на розмірі потенційних ринків і технологічних вимогах промисловості для використання перспективного зростання пропозиції чистого водню16.Розуміння потенціалу чистого водню для досягнення глобальної вуглецевої нейтральності буде за своєю суттю необ’єктивним, якщо аналіз обмежуватиметься в основному витратами на його виробництво, його споживанням лише у сприятливих секторах та його застосуванням у розвинутих економіках.

Оцінка можливостей використання чистого водню залежить від переосмислення його потенційних потреб як альтернативного палива та хімічної сировини для всієї енергетичної системи та економіки, включно з урахуванням різних національних умов.На сьогоднішній день немає такого комплексного дослідження про роль чистого водню в майбутньому Китаю з нульовим енергоспоживанням.Заповнення цієї прогалини в дослідженнях допоможе скласти більш чітку дорожню карту для Китаю щодо скорочення викидів CO2, дозволить оцінити здійсненність його зобов’язань щодо декарбонізації до 2030 і 2060 років і надасть рекомендації для інших зростаючих економік, що розвиваються, з великими секторами важкої промисловості.