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能源“大明星”绿色氢,面临两个“大问题”

作者:钱江腾 来源:中国化工报 发布时间:2020-09-14 浏览:
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绿色氢正成为能源中的“大明星”!宇宙中最丰富的化学元素可以用来生产和储存能量,可以完全由可再生能源生产,而不用担心供应短缺。

绿色氢能走多远,正面临两个大问题:资金短缺,以及政府的支持力度不够。

资金短缺 政策支持不够

可再生能源生产绿色氢正在加速发展,去年以来宣布了50个新项目,但能源经济与金融分析研究所(IEEFA)近日发布的一份新报告警告,由于大量的资金短缺,以及政府的支持力度不够,将拖延初创企业的发展速度,进而无法满足全球对绿色氢的需求。

IEEFA估计,在过去的一年中,全球宣布了约50个可行的可再生氢项目,这些项目每年仅能生产300万吨绿色氢,然而据预测,到2030年,每年对绿色氢的需求为870万吨,这表明供应短缺达到了令人难以置信的程度。

IEEFA表示,这些项目总共需要投资750亿美元。但是,在50个项目中的34个处于早期阶段,成功的部署需要政府的大力支持。目前,只有两个项目正在运行(日本一个,文莱一个),每年的氢气生产能力不到1000吨。

报告表示:“由于经济形势仍然不佳,加上缺乏融资,这些项目中有一些可能面临无法进行的严重风险,”

报告称,为了使项目成功,电解槽、燃料电池和相关设备(氢气压缩机、锅炉、传动系统、储罐、燃料加注设备、液化厂等)的制造需要大幅度扩张。与此同时,海上氢运输成本也需要下降。

运输成本高

正在计划中的最大緑氢项目在澳大利亚和中东进行,这些出口导向型工厂需要规模效益。

IEEFA认为,由于在液化天然气基础设施方面的优势,澳大利亚氢能项目将选择液化氢路线。

根据澳大利亚的氢路线图,在最好的情况下,一个中等规模的氢液化工厂的生产成本可以从5美元/千克降低到1.8美元/千克。

报告称:“这是一个显著的降低,但仍比行业平均氢气生产成本高51%。”

产量不足

根据标准普尔全球普氏分析公司(S&P Global Platts Analytics)的数据,假设典型的质子交换膜(PEM)水电解槽性能,1太瓦时的电力可产生约20000吨的氢气。

该公司在2020年5月的一份报告中说:“可再生能源成本下降为低成本的氢气生产提供了一个机会。”

然而,IEEFA的报告指出,只有欧盟的氢能计划将重点放在可再生(绿色)氢气生产上。

中国的氢能主要是基于从化石和煤基原料中提取的常规氢。

韩国的氢路线图假设,在2030年之前,大部分氢供应都使用蓝色氢(从含碳矿物燃料中生产),液化绿色氢在成本上不太具有竞争力。

与此同时,日本的氢路线图有一个适度的目标,到2030年达到30万吨/年,包括蓝色和传统氢。

电解槽瓶颈

报告还警告说,质子交换膜水电解槽供应可能出现瓶颈,大型生产商主要集中在碱性电解槽上。

报告说,“质子交换膜电解槽比碱性电解槽更适合中小型制氢厂,因为它们体积小,能更有效地处理来自可再生能源的可变电源。”

报告建议,“各国政府必须制定政策,鼓励私营企业投资,以紧急资金支持,因为该行业必须'边做边学'。”

世界能源理事会的报告将氢气按照生产来源分为“灰色”、“蓝色”和“绿色”三类。灰氢:氢气来自化石燃料,通过蒸汽甲烷重整(SMR)或煤气化技术制取氢气。蓝氢:蒸汽甲烷重整技术或煤气化加上碳捕捉和贮存(CCS)制氢。绿色氢气:使用可再生能源进行电解水制氢。

关键字:氢能

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