根據(jù)澳大利亞保護(hù)基金會(Australian Conservation Foundation)的氣候分析(Climate Analytics),澳大利亞化石燃料排放和燃料出口造成的碳足跡相當(dāng)于俄羅斯的總排放,在全球二氧化碳排放大國中排名第五。這使澳大利亞在其氣候承諾的規(guī)模和對全球減緩努力的既定責(zé)任方面與其他發(fā)達(dá)國家不相上下。
長期以來,氫一直被認(rèn)為是化石燃料的清潔替代品,并在創(chuàng)造可持續(xù)未來方面發(fā)揮著重要作用。它的多功能性和靈活性帶來了無數(shù)可能的用途,從為運(yùn)輸提供動力的卡車、飛機(jī)和船舶脫碳,到為家庭供暖,加強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性,以及支持鋼鐵和水泥等重工業(yè)。
不出所料,澳大利亞政府已經(jīng)預(yù)見到氫的潛力,將其作為實現(xiàn)凈零目標(biāo)的具體步驟。氫資源的開發(fā)將加強(qiáng)國家的能源安全,有助于創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會,并最終建立一個價值數(shù)十億美元的出口產(chǎn)業(yè)。
作為致力于發(fā)展氫工業(yè)的標(biāo)志,澳大利亞制定了國家氫戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略概述了其對清潔、創(chuàng)新、安全和有競爭力的氫經(jīng)濟(jì)的愿景,這將使所有澳大利亞人受益,并使其氫工業(yè)在2030年成為全球主要參與者。
西門子澳大利亞能源董事總經(jīng)理Michael Bielinski對政府的倡議表示歡迎,他指出,國家氫戰(zhàn)略是朝著正確方向的巨大飛躍。
“澳大利亞致力于綠色能源產(chǎn)業(yè)的承諾向私營部門的主要利益相關(guān)者發(fā)出了一個強(qiáng)烈的信號,即能源轉(zhuǎn)型正在順利進(jìn)行,”別林克斯說。
他解釋說:“這將有助于推動機(jī)構(gòu)對氫技術(shù)的支持和投資,氫技術(shù)將在降低綠色能源采用的總體成本方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。”
在整個澳大利亞,數(shù)億美元已被承諾用于探索氫在該國能源結(jié)構(gòu)中的整合如何對燃料價格和排放水平施加下行壓力。此外,它還奠定了一個非常理想的能源專業(yè)領(lǐng)域作為一個有競爭力的出口產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。
氫在能源領(lǐng)域的應(yīng)用
氫是宇宙中最常見的元素,與化石燃料不同,它的儲量非常豐富。作為一種清潔能源,它的潛力是無限的。碳?xì)浠衔锖铣纱蜷_了一個將氫轉(zhuǎn)化為可持續(xù)電燃料或電子燃料的世界,如e-甲醇、e-甲烷、e-噴氣燃料,以直接燃料的形式用于移動或作為各種工業(yè)的原料。
“我們認(rèn)為,隨著全球能源需求的上升,對氫的需求只會進(jìn)一步增加。毫無疑問,綠色氫將成為未來世界的商業(yè)和主要燃料。
并不是所有類型的氫都是一樣的
生產(chǎn)氫氣的方法在很大程度上決定了最終產(chǎn)品的氣候友好性?;剂袭a(chǎn)生的氫會釋放二氧化碳等氣體,這種氫可能被稱為“灰色”或“棕色”氫。如果排放的二氧化碳被捕獲、儲存(碳捕獲存儲)并再次使用,它通常被稱為“藍(lán)色”氫。
另一方面,最清潔和最可持續(xù)的氫類型,綠色氫,是通過電解水從可再生資源的電能,產(chǎn)生的產(chǎn)品,從一開始就完全沒有二氧化碳排放。
根據(jù)氫理事會(Hydrogen Council)的數(shù)據(jù),到2050年,綠色氫預(yù)計將提供全球電力消耗總量的近五分之一,并將幫助世界避免每年60億噸溫室氣體的排放——大約相當(dāng)于美國的年排放量。
在通往頂峰的路上
隨著氫在全球燃料中逐漸占據(jù)一席之地,仍有許多問題阻礙著它的發(fā)展。
首先是存儲問題。以氫為動力的電動汽車需要將燃料電池儲存在車上,并對其加壓或液化,以獲得適當(dāng)?shù)睦m(xù)航里程。它對燃料純度也特別敏感。當(dāng)作為燃料電池的一部分使用時,氫的純度要求極高,最高可達(dá)99.999%。
發(fā)展所需的基礎(chǔ)設(shè)施也需要一個長期的視野。幸運(yùn)的是,澳大利亞已經(jīng)建立了完善的天然氣管道網(wǎng)絡(luò),其中許多管道已經(jīng)與氫兼容,有足夠的時間對其余管道進(jìn)行改造,以作為氫設(shè)施運(yùn)行。
此外,還有許多與氫有關(guān)的HSE問題。氫氣在空氣中是極其易燃易爆的,因此當(dāng)被點燃或點燃時,氫氣泄漏可能導(dǎo)致爆炸。這使得氫氣很難在封閉區(qū)域使用,比如地下隧道或停車場。
此外,氫火焰肉眼幾乎看不見,也沒有氣味。為了檢測氫氣泄漏,泄漏檢測系統(tǒng)通常安裝和部署在可能發(fā)生泄漏的區(qū)域。好消息是,澳大利亞擁有完善的設(shè)施來支持氫的安全運(yùn)輸,擁有健全的公共基礎(chǔ)設(shè)施安全制度,從氨生產(chǎn)到石化精煉廠、金屬加工、化工、食品和玻璃制造,都有堪稱典范的氫安全記錄。
最后,需要克服的最重要的障礙之一是氫的成本。自2015年以來,綠色氫氣生產(chǎn)成本已大幅下降40%,預(yù)計到2025年還將再下降40%。包括裝備電解制氫場地所需的投資,如今可再生氫的生產(chǎn)成本為每公斤6至9美元。到2030年,利用可再生能源生產(chǎn)氫氣的成本需要降至每公斤2至2.5美元,才能使綠色氫氣成為傳統(tǒng)燃料的可行替代品。
氫能經(jīng)濟(jì)的下一步
為了讓綠色氫經(jīng)濟(jì)取得進(jìn)展,世界各地的公共和私營部門需要密切合作,形成深入的伙伴關(guān)系,促進(jìn)知識共享,加快氫研究。
今天,澳大利亞已經(jīng)與其他國家合作,以吸引投資、建立供應(yīng)鏈和推進(jìn)研發(fā)(R&D)。該國正在與德國投資新的氫計劃,以探索氫供應(yīng)鏈的可能性,與新加坡和英國合作,加快對低排放技術(shù)的研發(fā),并作為美國氫安全中心的成員推廣最佳安全實踐。
為了與價格誘人的化石燃料競爭并進(jìn)一步采用綠色氫,綠色氫生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新將在降低綠色氫的成本方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
作為世界領(lǐng)先的技術(shù)公司和能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動者,西門子能源開發(fā)了其Silyzer解決方案——一種基于質(zhì)子交換膜(PEM)技術(shù)的創(chuàng)新電解系統(tǒng),以生產(chǎn)最高質(zhì)量的綠色氫。電解的過程將水分解成氫和氧,不會產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品,從而實現(xiàn)了大量氫氣的可持續(xù)生產(chǎn)。
Silyzer 300的模塊化設(shè)計還獨(dú)特地利用了規(guī)模效應(yīng),將大規(guī)模工業(yè)電解廠的投資成本降至最低,由于工廠效率和可用性高,這將導(dǎo)致更低的氫生產(chǎn)成本。
“氫在未來能源領(lǐng)域具有令人興奮的潛力,”別林斯基表示。
“我們有信心,通過西門子能源的專業(yè)知識和可持續(xù)能源解決方案的整體組合,我們可以為澳大利亞實現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)鋪平道路,成為全球領(lǐng)先的氫氣參與者?!?/span>
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