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World File Search System氢气
在枯竭的油田中建立绿色氢气地下储存设施。
技术发展与创新 (CDTI) 项目是西班牙科学与创新部支持的科学与创新任务计划 2021 年提案征集的一部分。该项目的拨款由欧盟通过下一代欧盟基金提供。
利用碳捕获和储存从可持续生物质中生产氢气的潜力
低碳氢是 2050 年实现净零排放的重要因素。生物质制氢是一种很有前途的生物能源，结合碳捕获和储存 (BECCS) 方案，可以生产低碳氢并产生预计需要的二氧化碳去除 (CDR)，以抵消难以减少的排放。在这里，我们设计了一个用于生物质制氢并结合碳捕获和储存的 BECCS 供应链，并以高空间分辨率量化欧洲制氢和 CDR 的技术潜力。我们考虑对粮食安全和生物多样性影响最小的可持续生物质原料，即农业残留物和废弃物。我们发现，这种 BECCS 供应链每年最多可生产 1250 万吨 H 2（目前欧洲每年使用约 10 万吨 H 2）并从大气中每年去除多达 1.33 亿吨 CO 2（占欧洲温室气体排放总量的 3%）。然后，我们进行地理空间分析，量化生物质原料所在地与潜在氢气用户之间的运输距离，发现 20% 的氢气潜力位于难以电气化的行业 25 公里以内。我们得出结论，用于从生物质生产氢气的 BECCS 供应链代表了一个被忽视的近期机会，可以产生二氧化碳去除和低碳氢气。
20221122 PR_循环经济：液化空气集团和道达尔能源在 Grandpuits 零原油平台创新生产可再生低碳氢气
液化空气集团高级副总裁兼执行委员会成员 Pascal Vinet 负责监督欧洲工业活动，他表示：“该创新项目的特点是结合了多种解决方案，以生产可再生和低碳氢气，并为道达尔能源公司 Grandpuits 工厂的脱碳做出贡献。它还提供了回收二氧化碳的机会，作为循环经济方法的一部分，同时确保其用于农业食品应用。该项目展示了液化空气集团与客户合作提供定制解决方案的专业知识，以帮助他们减少碳足迹并积极参与应对全球变暖。它再次证明了氢气在能源转型中将发挥的关键作用。”
电解器建模和实时控制以优化氢气生产
我们提出了一种方法，通过解决基于模型的最优控制问题，以经济高效的方式运行电解器以满足加氢站的需求。为了阐明潜在问题，我们首先对额定功率为 100 kW 的西门子 SILYZER 100 聚合物电解质膜电解器进行实验表征。我们进行实验以确定电解器的转换效率和热动力学以及电解器中使用的过载限制算法。得到的详细非线性模型用于设计实时最优控制器，然后在实际系统上实施。每分钟，控制器都会解决一个确定性的滚动时域问题，该问题旨在最大限度地降低满足给定氢气需求的成本，同时使用储罐来利用随时间变化的电价和光伏流入。我们在模拟中说明了我们的方法与文献中的其他方法相比显著降低了成本，然后通过在实际系统上实时运行演示来验证我们的方法。
未来欧洲电力系统中的低成本氢气
本研究调查了决定欧洲低成本供应氢气能力的四个因素：氢气需求规模、投资大规模氢气储存的可能性、耗氢行业的工艺灵活性以及氢气需求产生的地理区域。通过将成本最小化电力系统投资模型 eNODE 应用于 0 – 2,500 TWh H2 范围内的氢气需求水平，研究了氢气需求对未来欧洲零排放电力系统的影响。研究发现，假设风能和太阳能发电的扩张不会因社会接受度不足而受到阻碍，未来欧洲大部分氢气需求可以通过 VRE 以经济有效的方式满足，成本约为 60 – 70 欧元/兆瓦时 H2（2.0 – 2.3 欧元/千克 H2）。如果将氢气消耗战略性地定位在风能和太阳能发电条件良好且电力需求低的地区，欧洲的氢气成本可降低约 10 欧元/兆瓦时 H2。氢气消耗的完全时间灵活性所带来的成本节约潜力比战略性氢气消耗本地化所带来的成本节约潜力高出 3 倍。随着氢气需求量相对于传统电力需求和可用的 VRE 资源的增加，每公斤氢气的成本增加，灵活性的价值降低。因此，通过为氢气消费者实施效率和灵活性措施以及提高 VRE 的接受度，可以实现低成本氢气。
欧洲对氢气的立场
近几个月来，氢能在欧洲能源转型中的作用已成为重要辩论话题。本文旨在阐述欧洲气候行动网络在氢能问题上的立场，包括生产、适当的最终用途和基础设施考虑。为了符合科学和《巴黎协定》的 1.5°C 目标，欧洲需要在 2040 年实现气候中和。要实现经济的全面脱碳，欧盟需要在 2050 年前将能源需求减半，并将可再生能源的一次能源供应增加两倍，并将大量可再生能源整合到所有行业（工业、建筑、交通等）。这意味着到 2030 年实现温室气体减排至少 65%、能源节约 45% 和可再生能源占比 50% 1。这还需要在供暖、制冷和运输部门实现高水平的直接电气化。实现这些目标的先决条件是融入循环经济方法。即使欧盟实现上述气候和能源目标并实施重要的循环利用和减少资源使用努力，某些领域的能源需求仍将无法通过直接电气化来满足。氢及其衍生物2可在2050年满足欧盟最终能源需求的五分之一（从2030年的566 TWh，即欧盟最终能源需求的6%，上升到2050年的1109 TWh）3。如果由可再生电力生产氢气，则是满足这一需求最有前途的技术之一。然而，由于可再生氢不是主要能源，而是一种需要从可再生电力转换而来的能源载体，这意味着大量的能源损失，因此我们可以认为它是一种有限的资源，需要反思它的开发和使用，以及它以必要的规模和速度交付的能力。鉴于目前几乎所有的氢气都来自化石燃料，欧洲氢能行业很有可能无法完全转向可再生氢能，而成为继续投资化石燃料和维护原有或建设新基础设施的一种方式，而这些基础设施本应退役。
CAMBIO 提交氢气发电报告...
2022 年 3 月，州长 Pedro Pierluisi 发布了第 2022-022 号行政命令 (EO 2022-022)，宣布其政府的公共政策是采用氢气作为可再生能源，同时还指出氢气的生产应“符合”第 17-2019 号法律、该岛的《能源公共政策法》和第 33-2019 号法律、波多黎各的《气候变化缓解、适应和恢复力法》。（这些法律要求到 2022 年，该岛 20% 的电力来自可再生能源，到 2025 年达到 40%，到 2040 年达到 60%，到 2050 年达到 100%。因此，任何用于发电的氢气生产都必须最迟在 2050 年之前由可再生能源生产，以符合第 17-2019 号法律和第 33-2019 号法律的规定）。 EO 2022-022 要求所有参与实施或监督能源政策实施的机构将氢气视为可再生能源。1 行政命令似乎为天然气或其他不可再生能源生产的氢气敞开了大门，用于运输或工业用途，被视为“可再生能源”。2
氢气如何帮助实现海上脱碳？...
显然，海运业是全球贸易的关键推动因素，也是世界经济不可或缺的一部分，但也越来越明显的是，需要采取紧急行动来应对该行业不断增长的排放。全球向可再生和可持续能源的转变，以限制气候变化的最严重影响，对包括海运业在内的每个行业都是一个挑战。海运每年排放约 9.4 亿吨二氧化碳，2018 年占全球温室气体 (GHG) 排放量的 2.8% [1]。在欧盟层面，海运的二氧化碳排放量在 2018 年超过 1.42 亿吨，2019 年为 1.36 亿吨。这相当于欧盟温室气体总排放量的约 4%。如果不迅速采取缓解措施，这些排放量预计将大幅增加。
通过生物精炼方法从木质纤维素生物质中生产可再生高纯度氢气
人们正在付出前所未有的努力来以循环经济的方式开发从生物资源中生产氢气，但这些措施的实施仍然很少。当今的挑战与价值链短缺、缺乏大规模生产基础设施、成本高以及当前解决方案效率低下有关。在此，我们报告了一种从纤维素纸浆中生产氢气的路线，该路线将生物质分馏和气化集成到生物精炼方法中。软木锯末经过甲酸有机溶剂处理以提取纤维素，然后进行蒸汽气化。生产出浓度为 56.3 vol% 且产量为 40 g H2/kg 纤维素的高纯度富氢合成气。焦炭气化具有生产游离焦油合成气的优势，从而降低了清洁成本并缓解了下游问题。对氢价值链上质量和能量平衡的全面评估显示，氢气生产的效率为 26.5%，能量需求为 111.1 kWh/kg H2。通过生物精炼方法优化溶剂回收和其他成分作为增值产品的价值提升将进一步改善工艺流程并促进其工业化发展。