氫的低效率對清潔能源計劃構成障礙 - 彭博社
Will Mathis, Petra Sorge, Josefine Fokuhl
德國瓦勒附近的一台RWE鑽井平台。攝影師:David Hecker/Getty Images想了解歐洲市場動態嗎?每天開盤前發送到您的收件箱。在這裏註冊。
歐洲公用事業公司正推動建設燃燒天然氣的發電廠,然後將其轉換為燃燒清潔氫氣。但他們依賴的技術會浪費能源,併為綠色洗白行為打開方便之門。
RWE AG,SSE Plc和Equinor ASA表示,一旦綠色氫氣變得豐富和廉價起來,轉換將變得容易。這一概念如此受歡迎,以至於歐洲最大的能源用户德國指望這種清潔燃料幫助其在2035年實現100%的可再生能源生產。
這些計劃面臨的一個重要障礙是氫氣的低效率。到氣體制備、儲存和再次燃燒以發電時,能量幾乎減少了70%,成本則增加了三倍。此外,可能沒有足夠的清潔技術來生產氫氣,為化石燃料留下了機會。
“如果沒有設定條件,這些‘氫氣準備就緒’的説法很容易被綠色洗白,”總部位於倫敦的氣候智庫Ember的分析師Sarah Brown説。“運營商或打算建造燃氣電廠的人可以隨便説,‘是的,是的,是的,它將準備好使用氫氣’,而不清楚這意味着什麼。”
政府正在通過政策來保證國內供應並加倍投入低碳技術,以應對數十年來最嚴重的能源危機,這有助於防止災難性的氣候變化。許多國家指望氫能幫助它們擺脱污染源。
根據彭博新能源財經數據,全球到2030年氫能領域的公共資金總額達到了1460億美元。德國以286億美元位居榜首,而英國承諾投入19億美元。
英國的清潔能源戰略於3月30日發佈,新資金不多,但提出了關於“氫準備”的定義規則。揭示
2030年代,氫能或將在德國與天然氣競爭
彭博新能源財經預測,天然氣和二氧化碳的成本將繼續昂貴,而可再生能源將變得更便宜
來源:彭博新能源財經
注:數據指的是聯合循環燃氣輪機的短期邊際發電成本
然而,距離消除電網排放的目標僅剩十多年,這些天然氣電廠很可能無法迅速轉型為更清潔的氫能,反而可能成為氣候目標的障礙或擱淺資產。
“我們對此持非常懷疑和擔憂的態度,”非營利組織德國環境行動的能源專家康斯坦丁·策格爾説。“如今大多數你購買的渦輪機甚至還不具備100%的氫能能力。”
如果這種轉型沒有發生,那麼在保持供電的同時減少排放就沒有明確的備用計劃。歐洲在擴大可再生能源裝機容量的目標上落後,風電場的支出達到了十多年來的最低水平。
馬庫斯·克雷伯攝影師:亞倫·M·斯普雷徹/彭博社在這場危機中,各國已經表明他們將不惜一切代價維持能源供應。到了2035年,如果發電廠可以燃燒氫氣但卻沒有足夠的氫氣,天然氣就有了明顯的機會。
“我們在過去的一年中學到的是,當你關注可持續性、經濟性和供應安全性時,當供應安全性受到威脅時,其他一切都不重要,”德國能源公司RWE首席執行官馬庫斯·克雷伯表示。
德國正在準備招標另外25吉瓦的發電量,並將建設進口液化天然氣的基礎設施來為這些發電廠提供燃料。政府推測這些地點最終將使用氫氣運行,燃燒時只會釋放水蒸氣。
去年,當俄羅斯入侵烏克蘭後切斷天然氣供應時,德國轉向了煤炭這種最污染的化石燃料。歐洲最大經濟體希望將關閉所有燃煤發電廠的最後期限提前至2030年。
位於德國薩爾茨吉特的綠色鋼鐵項目中的質子交換膜(PEM)電解槽的儲罐。攝影師:克里斯蒂安·博奇/彭博社綠色氫氣的主要優勢在於它是一種儲存風力發電廠和太陽能電站產生的電力以備將來使用的方式。與只能使用幾個小時的電池不同,氫氣可以保存數月。這意味着西班牙的太陽能發電場可以整個夏季生產燃料,然後將其運往德國以便在冬季燃燒。
英國計劃到2030年實現10吉瓦的低碳氫生產能力,其中至少一半來自可再生能源,其餘來自具有碳捕獲技術的天然氣。早期需求預計將來自工業客户。
SSE正在與Equinor合作在英格蘭東部開展一個項目,這將是通往氫能未來的第一步。該系統採用35兆瓦電解器來分解氫和水。然後將氫儲存在地下鹽洞中,直到一個小型發電廠需要時再使用。
歐洲沒有快速建設風電場以實現目標
彭博新能源展望顯示,歐盟正朝着在其RepowerEU計劃中建設的風電容量的三分之二的目標邁進。
來源:彭博新能源,國際能源署
英國能源大臣格蘭特·沙普斯希望到2030年生產足夠的氫來為倫敦供電一年。但RWE的氫首席運營官Sopna Sury表示,歐洲國家仍有工作要做。
“計劃是有的,但你需要法規和資金支持,”Sury在一次採訪中説道。“你需要清楚地知道你正在開發這樣一個項目的地點能否獲得氫。”
格蘭特·沙普斯攝影師:Chris Ratcliffe/彭博最終,氫氣的成本較高可能會隨着時間的推移達到平衡。如果可再生能源豐富,當有大量風或陽光時,電力將更便宜,這是製造氫氣的絕佳時機。
在歐洲,長期零碳儲存可能是最經濟的選擇。像美國這樣擁有豐富天然氣資源的地方可以利用碳捕集技術來創造低碳氫氣,或者直接燃燒天然氣,但歐洲沒有這個選擇。
“在未來,隨着可再生能源佔比的增加,我們需要備用方案,”柏林智庫Agora Energiewende的分析師Matthias Deutsch説道。 “這是一種昂貴的選擇,但它是長期季節性儲存的關鍵技術。”