可再生/低碳氢能为难以减排的行业实现净零排放目标提供了重要机会 波兰、立陶宛、拉脱维亚和爱沙尼亚是本研究的重点,因为这些国家都拥有巨大的可再生能源潜力,并且拥有通过波罗的海的海运进出口机会。波兰和立陶宛是重要的化石燃料氢能消费者 RED III 已设定了具有挑战性的非生物来源可再生燃料 (RFNBO) 目标,目标是到 2030 年和 2035 年,利用可再生氢能 在此背景下,ORLEN 和标普全球共同评估了各行业的氢能需求、实现目标的挑战、实现目标的供应来源以及可再生氢能为波兰和波罗的海国家带来的机遇
功率输出水平的极大灵活性使 MMR 成为电网调峰的理想选择,同时在需求低的时候生产低碳氢。MMR 还提供最先进的熔盐储存系统,该系统在商用太阳盐的最高允许温度下运行。超过 550 摄氏度的热量使核能发电可用于许多化学过程,包括通过高温蒸汽电解生产氢气。Ultra Safe Nuclear 正在推动世界上最先进的商业微型 Gen-IV 项目,并正在加拿大核实验室与安大略发电公司和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校合作展示 MMR 能源系统,并正在美国、加拿大和欧洲开展新的部署项目。
日本强大的创新和技术基础将在开发实现其能源和气候目标所需的技术方面发挥至关重要的作用。我赞扬日本在推进低碳氢和碳回收技术方面发挥的领导作用,这对于所谓的“难以减排的行业”的脱碳至关重要。但在这些新兴技术得到推广的同时,我鼓励日本也在已有低碳替代品的行业,特别是电力行业,加速其能源转型。风能和地热能在日本具有巨大潜力,可以补充通过扩大核能和太阳能实现的减排。国际能源署欢迎日本决定在 2030 年前逐步淘汰低效燃煤电厂,这标志着日本清洁能源转型的一个转折点。
先前的论文已经探讨了天然气脱碳的潜在途径,特别是考虑了沼气和生物甲烷 2 以及电转气(电解 3 )。本文接着探讨了在脱碳能源系统中生产、运输和使用氢气的潜力。自 1970 年“氢能经济”一词首次使用以来,4 出现了许多“虚假曙光”,大胆宣称向氢能的转变速度很快。5 本文将表明,这一次,至少对于某些应用而言,有一些理由对脱碳氢的未来作用感到乐观,但历史的教训是,大胆的断言需要仔细审查并谨慎对待。先前的论文主要关注在脱碳方面一直处于领先地位的欧洲。现在,世界各国都在更广泛地考虑氢能,因此本文反映了更广泛的地理覆盖范围。
向前看,预计炼油部门将遵循两个并行路径。发展中国家将通过新的Greenfield炼油厂进行持续的提炼能力,其中许多将非常复杂,并且与石化生产融为一体。在发达国家,炼油厂将在中期对传统燃料的需求下降,促使许多市场参与者重塑其商业模式。正在努力增加生物燃料,生物甲烷,合成燃料(包括甲醇和氨)以及潜在的低碳氢(绿色和蓝色)的产生。也正在探索塑料领域的生物进食和策略的共同处理,例如回收,塑料转换为燃料以及生物塑料的产生。按大规模实施这些新技术和基础设施将需要时间和投资,这表明在可预见的未来,传统的炼油将仍然是这些地区下游业务的主要部分。
氢的战略重要性已获得了重要的认可,因为全世界都致力于实现净净净值。在英国,人们普遍共识,氢对于实现我们的净零目标至关重要。这一承诺最终导致了英国的第一个氢战略的启动,并已被克里斯·斯基德莫尔(Chris Skidmore)对净零的独立评论重申。这两个文档都强调了氢的重要性,不仅对净净净,而且增长了英国工业基础1。英国氢的分析估计,到2030年可以创造多达20,000个工作岗位,在累积GVA 2中贡献了260亿英镑。这些经济利益来自价值链的所有领域,包括生产,储存,网络开发和副业市场。然而,由于大规模项目仍在采取最终的投资决策,因此当前生产和消费的低碳氢量远低于政府的2030年野心。
除了欧盟ETS和环境法规所产生的激励措施外,还引入了许多财政支持机制。例如,在欧洲一级,在2021 - 2027年新的多年度财务框架下,新的或增加的资金已分配给研究和创新,例如Horizon Europe计划和创新基金。7在国内,根据法国恢复计划的研究和创新资金增加的一部分将用于脱碳行业(支持法国低碳氢行的发展,在第四次投资未来计划的第四次投资下为能源过渡提供8资金等)。法国的恢复计划还拨款12亿欧元,用于工业公司的新低碳生产方法。9该财政支持旨在鼓励:(i)通过提高能源效率,通过电气化和使用化石燃料替代品来提高能源效率,以及(ii)用生物量或拒绝衍生的燃料生产低碳加热。
HyUSPRe 项目研究在欧洲实施大规模可再生和低碳氢地下地质储存的可行性和潜力。这包括确定适合储氢的多孔储层,以及在这些储层中实施大规模储存的可行性的技术和经济评估,以支持欧洲到 2050 年实现能源净零排放。该项目将解决多孔储层储存的具体技术问题和风险,并进行经济分析,以促进有关开发潜在现场试点组合的决策过程。技术经济评估,以及环境、社会和监管方面的实施观点,将允许制定到 2050 年广泛储氢的路线图,表明大规模储氢在到 2050 年实现欧盟零排放能源系统中的作用。
利用现有基础设施将天然气运往市场,以及利用 SMR 和 CCS 将天然气转化为低碳氢,为天然气生产国带来了发展前景 [1]。由于可以利用可再生能源生产氢气,即使在沙漠中也具有更大的生产潜力。因此,依靠化石燃料获取国家收入的国家将受益于向氢经济的转变,因为这提供了新的经济前景。它还可能有助于为可再生能源资源丰富的国家创造新的出口机会 [1]。但是在氢气运输的液化阶段可能产生各种损失。另一种选择是将氢气转化为其他载体,例如氨、甲醇和液态有机氢载体,但这可能会造成重大损失。通过在生产现场利用氢气来制造清洁产品(如氨、甲醇、DRI 或电子燃料),可以减少这些损失。
dri-eaf过程省略了BF-BOF涉及的高碳密集型步骤。通过减少气体(通常为天然气),将铁矿石减少在固态中,然后将其改革为一氧化碳和氢的混合物(H 2; Fan&Friedmann,2021)。尽管焦化煤也可用于生产基于DRI的钢,但是通过煤炭基过程的钢制造的总体碳强度已被证明比BF-BOF高(Abdul Quader等,2016; Ellis&Bao,2020)。虽然当前大约80%的全球DRI钢制造使用天然气,但也可以将低碳氢用作减少气体,这将大大降低钢铁生产工艺的碳足迹(Koolen&Vidovic,2022年)。目前,EAF生产中EAF使用的全球使用份额为29%,在中国为11%,韩国为32%,日本为25%(世界钢铁协会,2022年)。