绿氢因为在交通运输、供热和重工业行业的碳减排潜能以及比储能电池拥有更长储存时间等优势,正在改变市场格局,并且很多项目正在实施。安永《可再生能源吸引力指数报告》(“RECAI”)第57期指出,过去的一年中全球氢行业增速迅猛,尽管遭遇各种困难,在全球现有的80GW装机总量中有50GW的电解法绿氢项目为去年新增,而且有更多的国家制定雄心勃勃的氢能发展战略以支持其减排计划。由于很多项目都达到百万千万级,规模效应有望快速降低绿氢成本。根据彭博新能源(BloombergNEF)预测,到2050年氢能将吸引11万亿美元的投资,满足全球四分之一的能源需求并降低三分之一的排放。绿氢是氢燃料电池车发展的关键成功要素,提高绿氢比重是氢燃料电池车发展的未来趋势。氢销售厂家
制约“绿氢”发展的主要障碍是氢的远距离运输。液化氢必须冷却到-253℃才能装运。而运输以液态氨形式储存的化合氢要容易得多,只需将它冷却到-33℃。因此,世界上大多数大型氢出口项目都在考虑运输绿氨。作为‘绿氢’的化合储存介质,绿氨的运输十分便利,但考虑‘绿氢’的能源利用效率,应提升氢—氨—氢的转换效率,并发展氨分解制氢的大容量装备、纯化技术以及与终端产品的系统集成技术,逐步使绿氨储氢环节融入氢能大产业链。在成本方面,制取一公斤氢气约需60度电,“绿氢”的价格主要与可再生电力成本相关,可再生电力度电成本必须降到0.2元以下才与“灰氢”成本相当。氢销售厂家虽然蓝氢的固定成本高于绿氢,但是绿氢的生产成本明显高于蓝氢。
生物质制氢技术是一种高效无污染的生物工程技术,原料丰富、工作环境简单、生产费用低、可再生、低消耗,是未来规模化制氢的重要途径。生物质制氢技术目前主要有微生物法和热化学转化法。微生物法制氢技术包括光发酵法制氢、暗发酵法制氢和光合生物制氢。热化学转化法制氢技术包括生物质气化法制氢、生物质热解法制氢、生物质超临界法制氢。目前国内外生物质气化法制氢和生物质热解法制氢技术较为成熟,已进行产业化推广。微生物法制氢技术与生物质超临界法制氢技术尚处于实验室研究阶段。生物质气化法制氢的关键气化技术虽已成熟,但由于生物质气化规模小,现主要用于供热、发电等用途;如用于规模化制氢需要配套的制氢系统,较为复杂,经济性差,目前还没有生物质气化制氢工业化装置建设。
绿氢作为实现净零目标的一项赋能技术吸引了投资者、开发商以及有关部门的宽泛关注。政策制定者赋予了能源转型更为重要的角色。在一些二氧化碳重排行业氢已经拥有较大的客户群体,这些行业急于寻求技术方案以降低排放并改善投资者对其环境、社会和公司管治(ESG)资质的观点。对于谋求能源单独的国家和地区而言,氢也越来越受重视,因为氢能经济支持本土生产。当绿氢在供需两侧谋求规模化应用和生产成本下降的突破之际,所有目光都转向中国。中国巨大的国内市场、大型国有企业体制、突出的研发实力和充足的可再生能源资源,为其成为全球绿氢超级大国奠定了基础。绿氢的主要制取方法有结合可再生能源的电解水制氢、光催化分解制氢、热化学法制氢、生物制氢等。
用绿氢代替灰氢作为化工原料,是实现化工行业深度脱碳的重要途径。此外,绿氢还能帮助解决可再生能源发电过剩困境,化解弃风、弃光、弃水等现象,提高可再生能源的利用率,可宽泛用于交通、建筑和工业等各个领域。不过,高昂的生产成本制约了绿氢的大规模发展。据国际能源署报告,绿氢价格目前为每千克3.5至5欧元,远高于灰氢的每千克1.5欧元。未来,绿氢的成本下降不只有赖风电、光伏等行业的降本增效,还要依靠以电解槽为表示的全产业链的技术进步。随着产能扩大、输配基础设施建设加快,氢能产业链的规模效应将日益明显,这也将促进更多研发力量参与其中,从而大幅降低成本,推动绿氢的进一步普及。在制氢设备领域,要不断降低综合电耗,目前,设备的综合电耗与理论值相比,还有很大的下降空间。氢销售厂家
绿氢技术处于发展阶段,不能完全发挥重要作用,要从国家战略制定、关键技术研发、政策扶持等方面加大力度。氢销售厂家
目前,稳定、快速、大批量制取绿氢的技术路线主要为电解水,具体可以分为碱性电解水、质子交换膜电解水和固体氧化物电解水三类。碱性电解水是当前的主流技术,需要保证两个电极的压力均衡,以防止氢氧混合产生危险,因此难以与具有快速波动特性的可再生能源发电配合;质子交换膜电解槽在运行中具有更好的灵活性和反应性,但需要铂和铱等贵金属,未来需进一步降低贵金属使用量或发掘成本低廉的催化剂;固体氧化物电解水制氢技术具有更高的理论效率,但仍处于实验室验证阶段,且其对高温热源的需求可能会限制在商业应用阶段的经济可行性。氢销售厂家
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