脱碳简介:“天然”水力压裂气行业将绿色氢气和可再生天然气 (RNG) 视为绿色燃料,有朝一日将取代美国各地建筑物中使用的天然气。虽然绿色氢气和 RNG 在实现完全脱碳方面的应用有限,但它们无法取代天然气的使用。建筑物,也不应该。关于这些燃料潜力的经常重复的谎言是天然气行业用作政治工具的协同策略,为继续扩大天然气基础设施和漂绿行业反电气化游说努力辩解。
摘要 美国的《通货膨胀削减法案》(IRA)包括一项氢气(H 2 )生产税收抵免(PTC),用于补贴低碳 H 2 高达 3 美元/千克。很难量化使用电网电力和签订“额外”电网互联可再生电力的电解器对排放的影响;H 2 生产商从与电解器不在同一位置的新安装的低碳发电机中获取电力供应。最近的研究对符合时间匹配要求的指导意见相互矛盾,我们发现这可以通过额外性要求建模的差异来解释。一种方法认为在安装电解器之前未运行的任何资源都是额外的——即 H 2 和非 H 2 电力需求“竞争”进入可再生能源。另一种方法通过仅考虑没有 H 2 生产就不会部署的低碳电力供应来执行更严格的额外性定义——我们称之为“非竞争”框架。我们为德克萨斯州和佛罗里达州电网的案例研究模拟了这两种方法,并确认附加性框架推动了 H 2 生产的间接排放影响。我们估计,在“非竞争”框架下,年度时间匹配要求下的间接排放量要少得多。在“竞争”框架下,引入电解器容量系数的上限可以减少年度时间匹配的间接排放量。我们认为,由于对电解 H 2 的需求仍然相对较小,今天的环境更接近“非竞争”框架,因此,年度时间匹配的间接排放影响可能较低。然而,随着对电解 H 2 的需求增长,在年度时间匹配下,产生更高间接排放影响的风险会增加,因为范式会转变为类似于模拟的“竞争”框架。因此,我们主张在 PTC 的归因要求中采用“分阶段方法”:近期进行年度匹配,并在十年后重新评估,倾向于每小时匹配。
随着世界人口的增长和经济工业化的发展,世界各地的能源消耗正在迅速增加。与此同时,保护化石燃料储量的压力和气候变化正在加剧社会能源链,并为扩大世界道路运输机动性部门寻找清洁燃料来源。氢气是生产可再生能源的最重要因素之一,氢气是完美的燃料,它效率最高,在燃料电池中使用时不会产生排放。它无毒,来自可再生资源,也不是温室气体。许多研究表明,氢气可能仅依赖于石油和其他传统燃料。氢气用于燃料电池发电,也可用作内燃机燃料。与内燃机相比,燃料电池具有显著的效率优势,使其成为将氢转化为电能的主要设备。氢是一种无味无色的气体,氢原子仅由一个质子和一个电子组成,它也是宇宙中最重要的元素,但氢在自然界中并不存在,它总是与其他元素结合,例如水是氢和氧的结合体(H2O)。氢不是能源,而是只能从其他能源中产生,因此它被称为一种能源,是一种储存和运输能源的方式。氢是最简单的无味无珊瑚的情况,氢原子仅由一个质子和一个电子组成。它也是宇宙中最重要的。氢存在于许多有机化合物中,如碳氢化合物,它们构成了我们的许多燃料,如汽油、天然气、生物质、甲醇和丙烷。氢可以通过加热从碳氢化合物中分离出来,这一过程称为重整。大多数氢是通过这种方式从天然气中制成的,但天然气是化石燃料,因此在重整过程中释放的二氧化碳加剧了温室效应。氢气的能量非常高,但体积却非常小,因此需要新技术来储存和运输氢气。燃料电池技术仍处于早期开发阶段,需要提高效率和耐用性,也可用于将水分离成氧气和氢气。这个过程被称为电解。在未来的氢经济中,氢气将从各种能源中生产出来并储存起来以备日常使用,或者可以将其转移到需要的地方,然后干净地转化为热能和电能。能源用于从水中生产氢气,一次和二次能源形式都可再生且与环境相容,从而形成理想的清洁和永久能源系统,这被称为太阳能氢能系统。氢可用于当今使用化石燃料的任何领域,除了特别需要碳的情况。氢可用作英特尔内燃机、涡轮机和喷气发动机的燃料,其效率甚至比化石燃料(例如煤、石油和天然气)更高。汽车、公共汽车、火车、座椅、潜艇、飞机都离不开氢。燃料电池还可将氢直接转化为电能,在交通运输和固定发电领域有多种应用。金属水合物技术在制冷、空调、氢气储存和净化领域有多种应用。氢与氧燃烧可产生氢气,在工业过程和专业领域有多种应用。此外,氢还是计算机、冶金、化学、制药、化肥和食品等众多行业的重要工业气体和原料。
• 氢气的续航里程与柴油相当 • 氢气可快速加气<20分钟=行驶900英里 • 与100%电池供电相比重量更轻 • 燃料安全——与“电网”分离 • 千克氢气~加仑柴油 • 唯一的排放是H 2 0 • 使用100%绿色氢气作为燃料时,可实现100%无二氧化碳排放 • CA日益严格的零排放监管要求
随后,该法案批准拨款 80 亿美元用于建设至少 4 个清洁氢能中心——这些区域可以将清洁氢能生产与最终用途相结合,以帮助开发该技术并展示其实用性。这些中心将根据不同的原料和生产方法、不同的最终用途、就业潜力和地理多样性进行选择,其中至少两个位于天然气资源最丰富的地区。它还批准了一项 10 亿美元的清洁氢电解计划,以促进改进生产方法的研究、开发和商业化。接下来,它批准了 5 亿美元用于清洁氢能制造和回收,以刺激国内供应链。最后,它要求制定国家清洁氢能战略和路线图,以指导联邦政府对该行业的支持。
氢是过去几年一直在观察到快速发展的最有希望的可再生能源之一。最近的意外爆炸事件以及相关的损害赔偿表明,氢安全性与潜在爆炸的重要性。本文介绍了有关氢爆炸的系统综述。对生产中的杂质和丰富氧气环境的存在,包括高压和超低温度,运输和消费过程的潜在爆炸场景。不同类型的氢气云爆炸包括膨胀和放射,爆炸和幻影到遗传转变(DDT)。对实验室和现场爆破测试,利用各种计算方法的数值模拟以及理论推导的数值模拟进行了现有研究。CFD建模目前是主要的研究方法之一,因为其成本效益,尽管模拟氢 - 空气云爆炸中存在的挑战与测试结果相比。除了氢气云的特性(例如浓度,大小和异质性)外,发现点火,通风和障碍物等环境因素也强烈影响氢空气云爆炸的负载特性。现有的预测方法用于估计包括TNT等效方法(TNT-EM),TNO多能法(TNO MEM)和Baker-Strehlow-Tang方法(BST)(BST)(BST)的氢气云爆炸的爆炸载荷。由于氢气云与固体爆炸物和常规易燃气体的遗传差异,这些方法的准确性仍然可疑,这需要进一步研究。关键字:氢气云;爆炸装载;超压预测方法;影响因素
旨在促进和调节该州州和沿海水域的氢和可再生能源的产生,以对1971年采矿法,《 1989年的《田园土地管理与保护法》,《石油和地热能源法》,2000年的《 2000年的Petroleum and Geotermal Energy Act》以及2016年的规划和基础结构法,以及其他目的。
• 促进常规和非常规石油和天然气开发和生产、氢气生产、储存和分配、二氧化碳提高采收率、风能预报、先进生物燃料、能源储存、水资源管理、能源政策和经济分析、能源系统优化、可再生能源融入电网以及类似能源技术等领域的研究和开发 • 将俄克拉荷马州建立为传统能源、氢气生产、储存和分配以及可再生资源研究和开发领域的转型能源技术的区域资源和信息交换所 • 11 名董事会成员,包括研究型大学、俄克拉荷马州石油公司、劳工部等
RFNBOs”(2023 年) 2 欧盟委员会,“回收碳燃料温室气体减排最低门槛的授权监管”(2023 年) 3 欧盟委员会,“委员会制定可再生氢能规则”。(2023 年)。 4 欧盟委员会 — “可持续和智能出行战略”。(2021 年) 5 英国政府,“英国氢能战略”(2023 年) 6 英国商业、能源和工业战略部,“碳捕获、利用和储存”(2022 年)。 7 英国政府,“制定英国排放交易体系 (UK ETS)”(2022 年)。 8 英国商业、能源和工业战略部,“氢能投资路线图”(2023 年)。 9 英国商业、能源和工业战略部,“为英国供电:净零增长计划”(2023 年)。 10 英国政府,“绿色工业革命十点计划”(2020 年)。11 交通部,“可再生运输燃料义务:合规指南”(2022 年)。12 交通部,“净零目标”(2022 年)。