可再生能源转型即将来临(下)

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可再生能源技术
灰氢 , 是通过燃烧化石燃料(例如石油、天然气、煤炭等)产生的氢气 。在生产过程中会有二氧化碳等气体排放 。它是当今最常见的燃料形式 。蓝氢 , 是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成 。虽然天然气也属于化石燃料 , 在生产蓝氢时也会产生温室气体 , 但由于使用了碳捕捉、利用与储存(CCUS)等先进技术 , 温室气体被捕获 , 减轻了对地球环境的影响 , 实现了低排放生产 。
绿氢 , 是通过使用再生能源(例如太阳能、风能、核能等)制造的氢气 , 例如通过可再生能源发电进行电解水制氢 , 在制氢过程完全没有碳排放 。据国际能源署数据 , 绿氢目前仅占能源市场总量的0.1% , 虽然占比很小 , 但还在不断增长 。
世界氢能委员会预测 , 到2030年 , 绿氢的生产成本将下降50% , 这就为未来绿氢的发展提供了动力 。随着全球经济脱碳顺利进行 , 能源公司继续加强对必要基础设施的建设 , 可再生能源将变得更便宜 , 绿氢的成本将进一步下降 , 并得到更广泛地应用 。从长远来看 , 绿氢将在一些无法电气化的领域发挥重要作用 , 如航运、航空、长途货运和炼钢等 。
将氢能的潜能开发为现实
目前可再生能源的开发仍然存在障碍 。西班牙电力公司伊比德罗拉(Iberdrola)已投资可再生能源近20年 , 但仍需进一步开发 。绿氢要取代世界上所有的灰氢燃料 , 每年需要从新的可再生能源中获取3000太瓦时能量 , 相当于欧洲目前的能源需求总量 。
从灰氢到绿氢的转变对于创建更清洁的能源系统至关重要 。因为 , 绿氢不会向大气排放二氧化碳 , 如果这一转变成功 , 每年将减少8.3亿吨二氧化碳排放量(灰氢需要通过传统化石燃料来获取) 。
绿氢只有实现量产 , 才能取代更脏、污染更严重的燃料 。在可再生能源成本下降前 , 绿氢的生产成本仍会很高 。大规模生产后 , 电解池、燃料电池和其他可用于获取和管理绿氢设备的成本将得到下降 。
我们还应该注意到氢能使用过程中的安全因素 。氢是一种极易挥发和易燃的化学元素 , 因此必须采取大量安全措施以防止其泄露和爆炸 。虽然如此 , 氢能的好处却远远不止其可持续性质 。
氢能还可供运输 , 功能多样 。它可以转化为电能 , 为各种行业以及船舶和飞机提供动力 。更重要的是 , 氢气可以储存起来 , 这就解决了可再生能源的核心问题——供需不匹配的问题 。
虽然 , 太阳能和风能的价格正在下降 , 但在阴天或无风的日子里 , 我们仍需要电池或其他能源储备 。
氢可以通过可再生能源产生 , 生成后的氢气可以进行储存和使用 , 也可以与其他能源相混合 。这就为能源存储提供了一种灵活的解决方案 。氢还可以从可再生能源丰富的国家运输到绿色能源较少的地区 。
【可再生能源转型即将来临(下)】长期以来 , 工业与氢的良好配合也证明氢有利于工业发展 。19世纪初以来 , 氢燃料电池已可以为汽车、飞艇和宇宙飞船提供燃料;如今 , 氢燃料电池在车辆中的应用越来越普遍 。绿色氢的使用规模扩大到化肥、钢铁、航运和航空等领域 , 对清洁能源的发展至关重要 。
利用可再生能源实现经济电气化是目前全球脱碳的最佳选择 。在一些不具备电气化竞争力 , 和技术不可行的行业 , 如炼钢、航运或航空等 , 脱碳材料(如绿氢)可以发挥重要作用 。