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氢能|电气企业应该了解的风险

日期:2023-01-13    来源:低压配电研发

国际氢能网

2023
01/13
09:59
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关键词: 氢动力 绿色氢能 清洁氢

从阿波罗太空任务到齐柏林飞艇,人类的聪明才智早就想出了让氢能飞起来的方法,现在,随着世界在能源危机中努力实现气候目标,宇宙中最丰富的元素再次占据了头条,因为关于其作为安全低碳未来一部分的使用和可行性的争论仍在继续。

最近的创新包括法国运输巨头阿尔斯通在德国的氢动力列车车队,以及西门子计划于2024年与德国铁路公司合作推出氢动力列车,罗尔斯·罗伊斯和空中客车公司正在研究氢动力飞机的可行性。

氢的最大卖点是,与化石燃料不同,它在燃烧时不产生二氧化碳,只产生水蒸气,但今天大多数氢气都是使用天然气或甲烷生产的,因此会排放温室气体(GHG),这被称为“灰色”氢,而“绿色”氢依赖于风能或太阳能等可再生能源的能源,并且是零排放的。

绿色氢有可能使重工业、钢铁生产、采矿和卡车运输等高污染行业脱碳,除了为交通提供动力外,氢还可以储存、分配或运输能量以转化为电能。

全球有70多个国家制定了国家氢能战略,据估计,到2050年,氢能可以满足全球24%的能源需求,然而,在2021年,全球安装的绿色氢产能仅为300兆瓦左右,相当于一台燃气轮机或低于20年前全球安装的太阳能光伏容量,该技术的广泛应用将需要大规模建设具有出口基础设施、储存和运输设施的电解厂。

瑞典合资企业 Hybrit 于 2021 年宣布已向沃尔沃提供用于使用绿色氢气制造的卡车的钢材,最近总部位于斯德哥尔摩的 H2 Green Steel 宣布已从欧洲金融机构获得 35 亿欧元(37.5 亿美元)的债务融资,用于在瑞典北部建造一座氢动力工厂,国际能源署表示,在航运中使用绿色氢及其衍生物的试点和示范项目超过100个,而在电力部门,涉及使用氢和氨的项目到2030年的总容量可能达到3.5吉瓦。

未来的跨境贸易

欧盟正在通过其绿色协议推动绿色氢能和其他可再生能源的发展,它最近宣布启动欧洲氢银行,该银行将投资超过30亿美元来支持氢经济,并根据其REPowerEU计划,它的目标是到2030年进口1000万吨可再生氢,并在国内生产1000万吨,然而,我们最近看到的一些最大的氢工厂位于美国和中东。

绿色氢的增长是由利益相关者对企业脱碳的压力、净零承诺以及减少对俄罗斯天然气依赖的需求推动的,预计随着化石燃料成本上升,可再生能源成本继续下降,生产能力提高创造规模经济,政府通过补贴支持发展,生产成本将下降。

根据IRENA(国际可再生能源机构)的一份报告,国际氢能贸易将从2035年开始加速,该报告预计到2050年,三分之二的绿色氢生产将在当地使用,三分之一的跨境贸易,该机构认为,到本十年末,绿色氢能与蓝色氢在成本上竞争,智利、摩洛哥和纳米比亚等国家有望成为绿色氢出口国,而阿联酋、澳大利亚、阿曼和沙特阿拉伯等化石燃料出口国则有可能转向绿色氢生产和蓝色氢,氢进口国可能包括日本、韩国以及欧洲和拉丁美洲的部分地区,中国是世界上最大的氢气消费国和生产国,每年使用2400万吨,其次是美国,美国在其2021年基础设施法案中承诺为该国刚刚起步的清洁氢行业提供95亿美元。

评估新的风险和危害

在绿色氢领域运营的公司也可能面临新的风险,因为需要使用原型技术以及实施涉及可能的基础设施挑战的风险,这只是我们正在进入的风险新世界的一个例子。

氢的扩大还受到生产成本、土地可用性、基础设施建设或再利用、不断发展的技术、储存(氢本身及其产生的能源)和水资源短缺的挑战。

与其他能源行业一样,火灾和爆炸是一个主要的危险,氢气是一种非常小的分子,因此很容易逸出,你看不到或闻不到它,它是高度易燃的,当点燃时,火焰几乎看不见,大约25%的氢气火灾是泄漏的结果,因此正确处理至关重要,应提供适当的消防安全和探测设备,并且必须注意电气装置的设计,包括减少点火源和建筑物,以尽量减少气体限制和随后的爆炸。

氢气几乎可以在任何地方生产,它可以集中或分散,市场上将有新的、经验不足的运营商,有些将使用远程监控技术进行远程操作,也许是在重新利用的设施中,绿色氢电厂还需要确保可再生能源的一致性,否则如果失去电力,将面临业务中断损失的风险。

适应不断变化的市场

尽管绿色氢是一个新兴行业,但由于法兰没有正确组装和拧紧,市场上已经出现了与加氢站和氢气逸出然后爆炸有关的损失。

随着新的参与者进入这个行业,新的风险将进入价值链,必须确保供应商和制造商的声誉,尤其是在绿色氢的生产正在开发新技术和材料以降低成本的情况下,随着行业的快速发展,制定稳健的风险管理协议至关重要。

绿色氢能产业才刚刚起步,老牌石油和天然气企业纷纷投入巨资,通往净零未来的旅程正在快速进行,绿色氢很可能在实现这一目标方面发挥重要作用,绿色氢能可以影响所有类型的行业,因此企业了解其可能提供的复杂风险和潜力至关重要。


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