氢的低效率对清洁能源计划构成障碍 - 彭博社
Will Mathis, Petra Sorge, Josefine Fokuhl
德国瓦勒附近的一台RWE钻井平台。摄影师:David Hecker/Getty Images想了解欧洲市场动态吗?每天开盘前发送到您的收件箱。在这里注册。
欧洲公用事业公司正推动建设燃烧天然气的发电厂,然后将其转换为燃烧清洁氢气。但他们依赖的技术会浪费能源,并为绿色洗白行为打开方便之门。
RWE AG,SSE Plc和Equinor ASA表示,一旦绿色氢气变得丰富和廉价起来,转换将变得容易。这一概念如此受欢迎,以至于欧洲最大的能源用户德国指望这种清洁燃料帮助其在2035年实现100%的可再生能源生产。
这些计划面临的一个重要障碍是氢气的低效率。到气体制备、储存和再次燃烧以发电时,能量几乎减少了70%,成本则增加了三倍。此外,可能没有足够的清洁技术来生产氢气,为化石燃料留下了机会。
“如果没有设定条件,这些‘氢气准备就绪’的说法很容易被绿色洗白,”总部位于伦敦的气候智库Ember的分析师Sarah Brown说。“运营商或打算建造燃气电厂的人可以随便说,‘是的,是的,是的,它将准备好使用氢气’,而不清楚这意味着什么。”
政府正在通过政策来保证国内供应并加倍投入低碳技术,以应对数十年来最严重的能源危机,这有助于防止灾难性的气候变化。许多国家指望氢能帮助它们摆脱污染源。
根据彭博新能源财经数据,全球到2030年氢能领域的公共资金总额达到了1460亿美元。德国以286亿美元位居榜首,而英国承诺投入19亿美元。
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2030年代,氢能或将在德国与天然气竞争
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来源:彭博新能源财经
注:数据指的是联合循环燃气轮机的短期边际发电成本
然而,距离消除电网排放的目标仅剩十多年,这些天然气电厂很可能无法迅速转型为更清洁的氢能,反而可能成为气候目标的障碍或搁浅资产。
“我们对此持非常怀疑和担忧的态度,”非营利组织德国环境行动的能源专家康斯坦丁·策格尔说。“如今大多数你购买的涡轮机甚至还不具备100%的氢能能力。”
如果这种转型没有发生,那么在保持供电的同时减少排放就没有明确的备用计划。欧洲在扩大可再生能源装机容量的目标上落后,风电场的支出达到了十多年来的最低水平。
马库斯·克雷伯摄影师:亚伦·M·斯普雷彻/彭博社在这场危机中,各国已经表明他们将不惜一切代价维持能源供应。到了2035年,如果发电厂可以燃烧氢气但却没有足够的氢气,天然气就有了明显的机会。
“我们在过去的一年中学到的是,当你关注可持续性、经济性和供应安全性时,当供应安全性受到威胁时,其他一切都不重要,”德国能源公司RWE首席执行官马库斯·克雷伯表示。
德国正在准备招标另外25吉瓦的发电量,并将建设进口液化天然气的基础设施来为这些发电厂提供燃料。政府推测这些地点最终将使用氢气运行,燃烧时只会释放水蒸气。
去年,当俄罗斯入侵乌克兰后切断天然气供应时,德国转向了煤炭这种最污染的化石燃料。欧洲最大经济体希望将关闭所有燃煤发电厂的最后期限提前至2030年。
位于德国萨尔茨吉特的绿色钢铁项目中的质子交换膜(PEM)电解槽的储罐。摄影师:克里斯蒂安·博奇/彭博社绿色氢气的主要优势在于它是一种储存风力发电厂和太阳能电站产生的电力以备将来使用的方式。与只能使用几个小时的电池不同,氢气可以保存数月。这意味着西班牙的太阳能发电场可以整个夏季生产燃料,然后将其运往德国以便在冬季燃烧。
英国计划到2030年实现10吉瓦的低碳氢生产能力,其中至少一半来自可再生能源,其余来自具有碳捕获技术的天然气。早期需求预计将来自工业客户。
SSE正在与Equinor合作在英格兰东部开展一个项目,这将是通往氢能未来的第一步。该系统采用35兆瓦电解器来分解氢和水。然后将氢储存在地下盐洞中,直到一个小型发电厂需要时再使用。
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来源:彭博新能源,国际能源署
英国能源大臣格兰特·沙普斯希望到2030年生产足够的氢来为伦敦供电一年。但RWE的氢首席运营官Sopna Sury表示,欧洲国家仍有工作要做。
“计划是有的,但你需要法规和资金支持,”Sury在一次采访中说道。“你需要清楚地知道你正在开发这样一个项目的地点能否获得氢。”
格兰特·沙普斯摄影师:Chris Ratcliffe/彭博最终,氢气的成本较高可能会随着时间的推移达到平衡。如果可再生能源丰富,当有大量风或阳光时,电力将更便宜,这是制造氢气的绝佳时机。
在欧洲,长期零碳储存可能是最经济的选择。像美国这样拥有丰富天然气资源的地方可以利用碳捕集技术来创造低碳氢气,或者直接燃烧天然气,但欧洲没有这个选择。
“在未来,随着可再生能源占比的增加,我们需要备用方案,”柏林智库Agora Energiewende的分析师Matthias Deutsch说道。 “这是一种昂贵的选择,但它是长期季节性储存的关键技术。”