日本政府在2017年提出了“基本氫戰略”，旨在推動氫能的生產、儲存、運輸和利用，並將氫能視為未來能源的重要組成部分。日本政府在2020年10月發布了《碳中和行動計劃》，提出了實現2050年碳中和的願景和路線圖，其中氫能被視為一種重要的低碳能源。將氫能經濟分為三個階段：
- 第一階段（2017-2020）：建立氫能供應鏈和基礎設施，推廣氫能汽車和燃料電池。
- 第二階段（2021-2030）：擴大氫能供應和需求，並促進國際合作，實現氫能的大規模使用，降低氫能成本，增加氫能的國內生產和進口。
- 第三階段（2031-2050）：實現氫能社會，並減少溫室氣體排放，將氫能應用於各個領域，如電力，工業，交通，住宅等。
日本政府採用了一種跨部門協調的處理模式，成立了由首相領導的「碳中和戰略委員會」，負責制定和監督碳中和行動計劃的實施。同時也與民間企業和學術機構密切合作，建立了「氫能戰略委員會」，負責制定和推動氫能發展的具體措施。此外，日本政府還與國際社會積極合作，參與了「清潔能源部長會議」、「國際再生能源署」、「國際能源署」等多邊組織和倡議，以促進全球氫能市場的形成。氫能需求和供給分為四個子系統：生產子系統，儲存子系統，運輸子系統和消費子系統。模型考慮了各種影響因素，如技術進步，成本變化，政策措施，市場需求等。模型的目標是優化日本的氫能供應鏈配置，使得在滿足碳中和目標的前提下，實現氫能成本的最小化。
日本在2050年可以實現約2000萬噸的氫能消費量，佔總一次能源消費量的約10%。其中約80%的氫能來自於進口，主要來源是中東和澳大利亞等地區；氫能國內生產量實現約300萬噸，主要來自於再生能源和核能等低碳能源，實現約500億美元的氫能市場規模，應用於電力，工業，交通等，日本在2050年可以實現約1.2億噸的二氧化碳減排量，佔總減排量的約20%。
根據模型，日本預期在2050年的氫價可以降低到約3美元/公斤，比2020年的約15美元/公斤降低了約80%，這主要得益於技術進步，規模經濟，政策支持等因素，為了鼓勵低碳能源的使用，抑制化石能源的消費，實現碳中和目標，期望在2050年的碳稅可以提高到約100美元/噸，比2020年的約10美元/噸提高了約10倍。
分析了日本氫能發展的政策方案，處理模式，時程與預期效果，氫價和碳稅等方面，通過部分淘汰火力發電、提高可再生能源滲透率、整合基於現有能源系統的大規模儲氫（作為基線情景）構建階段性氫經濟情景，並且以氫氣和氨氣分別用作短期和長期儲能介質，結果表明日本氫能發展是可行的，有利於實現碳中和目標，促進經濟發展和社會福祉。但是，日本氫能發展也面臨著一些挑戰和風險，如技術不確定性，成本競爭力，市場需求，國際合作等，因此，日本需要加強政策規劃和協調，加快技術創新和推廣，加大投資和支持，加深國際交流和合作，提出了以下幾點建議：
- 加強國內外的合作和協調，以確保氫能的安全和可靠供應；
- 加快技術創新和成本降低，以提高氫能的競爭力和吸引力；
- 加強政策支持和市場推廣，以促進氫能的社會接受度和普及率；
- 加強監測和評估，以及時調整和優化氫能經濟的發展策略。
目前研究結果，削減 20% 的案例最有機會，這是在東京最低平准化度電成本為0.072 USD·kWh−1基線情景的兩倍，相比之下，熱功率的降低越高，潛力就越小。但是，這可以通過技術和政策支援來改善。
本次研究缺乏對未來供需的洞察力，因為優化只針對當前時間間隔進行，沒有考慮未來的供應短缺或需求高峰。這種短視的調度方法會導致更大的棄風限電，當儲氫充滿電而長期儲能使用不靈活時，當考慮更多影響因素，如：GA的探索時間呈指數級增長，不僅包括每個元件的大小，還包括技術和政策支援。基於這些問題，未來應開展工作，尋找一種智慧、省時的能源系統靈活調度方法。
Ref: Du Wen, Muhammad Aziz, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 189, Part A, January 2024, 113907.