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绿色氢能在能源组合中的未来作用是否被夸大了?
见道网 2021-04-06 11:29
  • 一些行业观察家开始质疑清洁氢气的需求程度,指出这是一种普遍效率低下的能源利用方式,而对于某些部门来说,其他绿色解决方案总是一个更好的选择
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在过去几年中,清洁氢气已成为气候解决方案的一把大刀——能够帮助脱碳运输、取暖和重工业,并提供长期的储能,使夏季太阳能能够在冬季深处使用。然而干净的氢气——不管它是绿色的H2通过可再生能源或从矿物气体或煤中提取的蓝色品种(碳捕获和储存(CCS)——目前尚不存在任何规模,主要是因为这两种选择目前比有增无减的灰氢要昂贵得多。

这并没有阻止许多国家——以及欧盟——将希望寄托在一个清洁的氢动力未来上,目前,包括石油超级巨头、大型公用事业、炼油商、工业天然气供应商甚至飞机制造商在内的众多公司向该行业投入了数十亿美元的投资。

甚至有人暗示,全球推动开发清洁氢气解决方案是基于炒作和欺骗——大石油公司的诡计是,在未来几年内继续将化石燃料从地下抽出,而任何参与的非石油企业都只是石油巨头的"有用白痴"。据国际能源机构(IEA)称,目前灰色氢气的售价为1-3美元/千克,而CCS将其变蓝至少将增加0.50美元/千克。该机构说,陆上风能和太阳能的绿色H2售价为2.50-6美元/千克。预计,到2030年,绿色氢气的成本将比蓝色便宜。

这是真的吗?氢气——或者批评者称之为"氦气"——能成为皇帝新衣的现代案例吗?整个氢能行业会不会是一个即将破裂的点状泡沫?

让我们来看看这些论点

专门从事化学工艺设计的加拿大工程师保罗·马丁(Paul Martin)最近指出:"(氢气)目前根本不用作燃料或能源载体。这有充分的理由与经济学有关,这些经济学直接来自基本的热力学。

利布雷希解释说:"当然,氢作为一种化学原料是不可替代的。然而,作为一种储能介质,它只有50%的往返效率——远比电池差。作为工作来源,燃料电池、涡轮机和发动机的效率只有60%——比电机差得多——而且要复杂得多。作为热源,氢气的价格是天然气的四倍。作为一种输送能源的方式,氢气管道的成本是输电线的三倍,船舶和卡车甚至更糟。

下面是欧洲非政府组织运输与环境组织(T&E)制作的一张著名的图表,突出了氢气作为公路运输燃料的低效性。但它也是一个有用的指南,说明在使用可再生能源生产绿色氢气时损失了多少能源。

它表明,电解过程导致立即22%的能源损失,运输、储存和分配相当于另外22%的能源损失(这就是为什么今天欧洲生产的85%的氢气是在现场消耗的)。因此,如果将100kWh的可再生能源投入电解器,则仅能保持6.08万千瓦时的可用能源处于销售状态。相比之下,纯电力的运输、储存和分配仅导致 5% 的能源损失,这意味着最初的 100kWh 能源将导致 95kWh 的可用能源。

氢气批评家指责大石油公司为了在未来几十年里继续将化石燃料从地下抽出来而谈论未来的氢基经济。他们认为,氢气作为能源载体的低效表明,对于运输和供热等行业来说,氢气并不是最好的脱碳选择。此外,一些石油企业断言,氢气经济应该由政府补贴,即使这意味着使用灰色氢气,直到蓝色氢气被广泛使用,然后,在未来的某个遥远的日子,这种氢气供应可能来自可再生能源。(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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