绿色氢是“瓶中的阳光”

由可再生电力制造的氢气能发挥作用吗?

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Carlos Hernandez/ Getty Images

壳牌石油公司最近赞助了一个GreenBiz并以“向我们的脱碳未来说HY”为名字进行网络直播。壳牌新能源研究与技术总经理Ajay Mehta说,制造氢气的电解槽的成本已经下降了40%,而可再生能源的成本将继续下降,在十年内,用可再生电力制造的“绿色”氢气将与用天然气制造的“灰色”氢气持平。

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Greenbiz

梅塔说,壳牌正在推动液氢作为船舶和重型运输的燃料。美国能源部的苏尼塔·萨提亚帕尔(Sunita Satyapal)喜欢用氢气来解决可再生能源的间歇性问题,称氢气是“能源中的瑞士军刀”。绿色氢联盟的珍妮丝·林称绿色氢为“瓶子里的阳光”。从网络直播:

“如果你能在那一刻使用它,你总是会使用可再生电力,因为它是瞬时的,但通过电解将可再生电力转化为可储存的燃料,你就把这种阳光装在瓶子里,现在你可以在任何你需要的时候发送它,所以它使我们能够使用真正低成本、充足的可再生电力,并从中提取价值。”

林描述了一个令人着迷的项目山间电力项目(IPP)在犹他州,一座1800兆瓦的燃煤发电厂正在改造成燃气轮机发电机,到2025年,该发电厂将使用30%的氢气和70%的天然气,到2045年,将使用100%的绿色氢气。The氢气将被储存在附近的盐洞中,这些盐洞大得足以储存一座帝国大厦。

“IPP附近的氢气储存潜力很大。一个典型的洞穴可以储存5,512吨氢气,可以使用100多个洞穴。这相当于20万辆氢公交车、100万辆氢燃料电池汽车或1.4万辆装满天然气的管道拖车。”

对我来说,这一切听起来违反直觉,效率低下,使用可再生能源制造氢气,然后在一个改造的发电厂燃烧它,然后把它送到电线上;Bloomberg NEF的Michael Liebreich如是说这个过程的效率只有50%但这比烧煤好。

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荷兰皇家壳牌(Royal Dutch Shell)

对于像我这样的氢怀疑论者来说,这一切都令人印象深刻。壳牌还网站上有令人印象深刻的文档他们指出,“氢是宇宙中最丰富的元素之一,可能在向清洁、低碳能源体系过渡中发挥重要作用。”梅赫塔还在幻灯片中描述了壳牌计划如何在2050年或更早的时候将其产品制造过程中的排放减少到净零排放(尽管这些是范围1和范围2的排放,不包括燃料的实际燃烧,目前只占总排放的9%)。以某种方式“与客户合作,减少他们使用我们的能源产品的排放,到2050年或更早实现净零排放”——这是范围3的排放,当你燃烧他们的能源产品时,从排气管中产生的排放,这是一个非常大胆和令人印象深刻的雄心。

另一方面,有很多人还没有准备好对未来的氢能源说HY,甚至在壳牌。巧合的是,就在绿色商业网播的同一天,英国《金融时报》描述了“荷兰皇家壳牌石油公司(Royal Dutch Shell)在向绿色燃料转变的程度和速度上存在分歧,几名清洁能源高管离职,这对该公司造成了冲击。”太阳能和风能部门的负责人、战略团队的负责人和海上风能的副总裁都退出了。据英国《金融时报》报道,“熟悉内部辩论的人士表示,在减少公司对油气收入依赖的时间框架上存在严重分歧,这至少影响了部分离职高管。”

在英国绿色和平组织的网站出土上,达米安·卡亚解释道为什么石油公司想让你爱上氢注意的是:

“当游说者向政府谈论氢时,他们首先喜欢谈论绿色氢——因为这是最容易推销的。蓝色氢在理论上听起来不错,但在实践中,剩余的排放足以突破碳目标。”

(更多关于氢的不同颜色在环境保护狂.)

问题是没有足够的剩余可再生能源来制造所有那些美妙的绿色氢气。而蓝色氢气——由天然气结合碳捕获、利用和储存而成——可以除去大部分(但不是全部)二氧化碳,而且除了在纸上还不存在。因此,他们可能会从通过蒸汽改造从天然气中提取灰色氢气开始,这恰好是壳牌和英国石油公司现有的主要产业。然后他们将过渡到蓝色,在这个过程中保持他们的气井和分销网络的运行。他们将承诺绿色能源,尽管大部分剩余的可再生能源可能会被电动汽车所吸收,因此可能会很昂贵,并需要一段时间才能大量使用。

我们用这些氢做什么?

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能源城市

艾德里安王的能源城市欧洲“能源转型城市”协会(European association of energy transition)最近研究了这个问题,并建立了一个合理的等级制度。最大和最好的用途可能是在工业中,我们已经看到了氢如何改变炼钢的化学过程。蒂森克虏伯现在就在这么做和灰色的氢Uniper要做海绵铁用绿色氢。

海伊尔还希望绿色氢能用于电网级存储,但他预计这将有更高的边际成本。他不认为这是一个问题,因为它是一种“峰值”燃料,像天然气一样使用在现在有大量无碳电力的地方。

至于氢经济的支持者提出的其他用途,你说不行吗?电池一天比一天好,一天比一天便宜,而且效率更高。至于家庭供暖,许多氢的支持者(甚至英国气候变化委员会)建议逐步增加氢气,但希尔告诉树拥者,“那些主张向天然气网中注入20%氢气的人更感兴趣的是保持80%的天然气销量,而不是脱碳。”实际上,电动热泵的效率要高得多。Hiel只是不相信绿色氢气会成为一种可行的替代方案,他告诉树抱者:

“从技术上讲,氢气可以做任何事情,但实际上,很少有比直接通电更好的事情。任何期待氢成为无处不在的廉价商品的人都要失望了。”

那么,这只是一个绿色幻想吗?

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“听我说,铜头!” 屏幕截图/矩阵

每次提到氢动力汽车,我都会引用《黑客帝国》里Switch对Neo说的那一幕:“听我说,铜头。我没有时间回答20个问题现在,只有一个规则:要么走我们的路,要么上高速公路。”她告诉他,他只是一个电池,而我想对氢的粉丝说:听我说,铜顶-氢是一个电池。我写于几年前特别是关于汽车:

“这很简单:跟着钱走。现在市场上95%的氢是谁卖的?石油和化学公司。他们生产大量的煤炭用于生产化肥和火箭燃料,毫无疑问,他们喜欢把更多的煤炭卖给动力汽车,而任何驾驶汽车的人都在往自己的口袋里塞钱。”

氢电池也不是很好的电池,但也许这无关紧要。它还可以作为工业过程的热源,并在炼钢过程中取代焦炭。绿色氢气联盟的Janice Lin说它可以用来制造氨水,而氨水现在使用大量的灰色氢气。(我们在这里讨论过这个想法)在澳大利亚,他们将使用绿色氢来制造氨,因为它更容易运输,一个支持者说:“有了绿色氢,澳大利亚可以输出我们的阳光。”

我一直对氢持否定态度,因为我通常对花哨的高科技供应解决方案持怀疑态度,而我们应该致力于减少需求。但正如Adrian Hiel所证明的那样,一切都是程度的问题;我仍然可以对氢燃料汽车和氢燃料住宅喋喋不休,但我们仍然需要工业热能、化肥用氨,甚至电网规模的电池。所以我打算以"氢:燃料还是愚蠢?“东西;绿色的氢是真实的,它有它的作用,我选HY。

观点的文章来源
  1. 大规模绿色氢-绿色氢联盟".绿色氢联合, 2020年。