特写

氢能时代终于来了

见道网 2021年03月04日
  • 利用氢能的潜力来推动发展清洁能源转型,尤其是技术创新以及以此应对气候变化已被逐渐接受

随着受COVID-19打击的经济体迫切希望经济复苏,再加上能源市场正从碳排放燃料转向可再生能源,在发电和其他关键领域使用绿色氢的前景正日益升温。

Mitsubishi Power Americas首席执行官Paul Browning表示:“在过去的12个月中,我们看到世界以戏剧性的方式拥抱脱碳,并且我们正在经历快速的变革时期。”

目前几乎所有的氢气都是基于化石燃料的,即被称为“棕色氢气”的煤气化副产品,以及天然气中甲烷产生的称为“灰色”的大量供应,均产生二氧化碳排放。越来越多地使用碳捕集与封存技术,已推动了更多的蓝色氢的排放,同时降低了排放量,但还不足以满足巴黎气候协议规定的减少温室气体排放的目标。只有使用可再生资源产生的电能从水中电解氢,才能使燃料完全绿色。

国际能源署跟踪了全球已宣布的约320个绿色氢生产示范项目(总共约200兆瓦的电解槽容量),几乎每周都会增加新的项目。

到2030年,可再生能源生产绿色氢的成本需要下降50%以上,降至2.00-2.50美元/千克,才能使其成为常规燃料的可行替代品。政府与减少碳排放有关的行动将进一步加快必要的行动。到2021年初,约有30个国家制定了国家氢能战略,承诺提供约700亿美元的支持项目。

项目规模扩大

澳大利亚的2019年战略包括承诺投入3.7亿澳元开始支持项目。该国位于皮尔巴拉地区西部的亚洲可再生能源枢纽,计划建设26吉瓦的可再生能源发电能力,以提供14吉瓦的绿色氢气产量。

现在,它具有联邦政府的“重大项目地位”,这将有助于快速批准。澳大利亚还表示将在其州和地区建立一个全国性的氢技术网络。它说,澳大利亚的能源和天然气分销商集团澳大利亚能源网络公司现在正在寻求建立对清洁氢气的需求。

总部位于美国的工业气体公司空气化工产品公司(Air Products and Chemicals)与合作伙伴去年宣布,在计划中的沙特阿拉伯未来城市Neom中投资70亿美元,用于建设绿色氢工厂和基础设施。到2025年上线时,它将每天生产650吨绿色氢,用于全球出口。

一些市场观察家说,越来越多的石油和天然气行业公司正在接受清洁氢能,同时适应不断变化的市场,并希望从中获利。

贸易委员会氢能理事会看到有228个大型项目被提议,如果全部建成,到2030年的投资额将达到3000亿美元。它的前景是与管理公司麦肯锡(McKinsey)合着的,其中包括价值800亿美元的设施,这些设施正在规划中,有最终投资决定,或者正在建设中或投入使用。该财团成立于2017年,最初有11个成员,现在拥有约109个能源部门和工业参与者,总收入达22万亿美元。他们包括液化空气集团,宝马集团,英国石油公司,雪佛龙公司,微软公司,三菱重工,壳牌,道达尔和马来西亚国家石油公司。

尽管加拿大在2020年底发布了一项战略,目标是到2050年氢能提供占加拿大最终用途能源的30%,但“我们等待美国政府能源计划的进一步细节,以及是否会看到类似的政策重点,”伍德的麦卡锡说。

达到100%清洁

美国加州计划在2045年前实现100%清洁能源的目标以及洛杉矶市长埃里克·加塞蒂(Eric Garcetti)的加速发展计划,是美国第一座计划使用氢的基本负荷发电厂,目前正在犹他州开发一座1900兆瓦燃煤发电厂。到2030年将城市水电部转变为清洁能源。

结果,该机构和一组国家公用事业公司无法再从Intermountain Power Agency燃煤电厂购买电力。该部门负责该工厂的运营,并与其他公用事业一起购买其99%的电力。

IPA正在用一个840兆瓦的燃气电厂代替该机组,该电厂保证在2025年投产时在其三菱动力涡轮机中燃烧30%的绿色氢气。到2050年,估计价值19亿美元的项目应该能够燃烧100%的氢气。 Black&Veatch项目工程师,副总裁Jason Rowell。

氢气比天然气密度低得多,因此需要设计更大的体积。IPA发言人约翰·沃德(John Ward)说,氢气也可以在现场生产。从要求提供信息开始的多阶段招标于2020年中发布,将导致提供氢气的合同。该项目还将在地下盐穴中储存氢。沃德说,当寻找替代燃煤电厂的替代品时,氢的好处实在难以忘怀。“我们不像开拓者,我们只是在利用现有技术。”

布朗宁说,三菱将氢视为“先进的清洁能源存储”,而不是燃料。“我们正在使用可再生能源将水转化为氢气,并将其存储在盐罐中。重要的是通电和断电。”他说。他说,由于氢的普及程度不高,该公司需要向购买氢就绪涡轮机的客户提供包括氢产生和存储在内的整体解决方案。Hydaptive软件包包括一个电解器,可将水转换成电能,该电解器还可以快速上升和下降,以从电网发送电能或从电网获取电能。

欧洲推进氢能产业

欧洲也看到个人能源和工业企业采用并安装了绿色和蓝色氢战略。壳牌公司在德国莱茵兰州的炼油厂承诺到2030年将绿色氢的产量提高十倍,并计划在今年完成第一个10兆瓦电解槽的建设。这家石油巨头还计划用更多的低碳能源和化学产品代替那里的原油加工。

林德正在为德国第一批氢动力客运列车建造加氢站,该公司计划在莱比锡工厂安装一个24兆瓦的电解器模块,以将绿色氢的生产混合到其网络中。

现在计划在英格兰西北部的Essar炼油厂建设两个蓝色氢气供应厂,总投资接近10亿美元。计划要求将碳储存在利物浦湾下的储层中,并将氢用于加热,重型运输和发电。

英国的10点能源过渡计划要求到2030年生产5吉瓦的氢。欧盟氢计划包括对下一个十年合同的支持,弥合灰色和绿色品种之间的价格差距,目标是绿色氢容量为6 GW。在接下来的四年中,到十年末将达到40吉瓦。

牛津能源研究所高级研究员马丁·兰伯特说:“氢气将在能源转型中发挥作用,但是工业界和政府必须加快步伐……实现雄心勃勃的目标。” 伍德的麦卡锡(McCarthy)补充说,“尽管很明显氢行业将实现超常增长,但找到合适的生产解决方案来实现碳减排和能源需求对于实现潜力至关重要。”(转载请注明见道网www.seetao.com)见道网战略栏目编辑/许生鹏


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