我们一致认为,我们需要一个强劲、清洁的氢能产业。氢能对环境的影响和能源效率取决于其生产方式。目前,大多数氢能是通过天然气重整或气化生产的,也有少量是通过电解和其他方法生产的。电解氢有可能减少最难减排行业的排放,特别是在无法直接电气化的地方。然而,由于电解过程的能量强度,当使用天然气或煤炭作为动力时,电解器产生的氢能的排放量是通过蒸汽甲烷重整 (SMR) 产生的传统氢能的 1.5-5 倍。4 因此,估计表明,如果没有保障措施,45V 实际上会增加美国氢能生产的排放强度。5 纳税人的钱不能盲目地支持各种电解氢,否则我们可能会损害气候进步,并进一步补贴化石燃料行业,而牺牲环境正义和美国消费者。6
不包括基于海水淡化和海水冷却的氢气生产(例如在海湾合作委员会国家)。蓝氢包括 SMR-CCUS、ATR-CCUS 和煤-CCUS,假设 ATR-CCUS 的份额到 2050 年将逐渐增加到 75%。蓝氢生产中的冷却包括 CCUS 系统产生的冷却需求。绿氢包括碱性和 PEM 电解,假设 PEM 电解的份额到 2050 年将逐渐增加到 75%。假设电解效率适度逐步提高(未来三十年,碱性电解提高 7.5 个百分点,PEM 电解提高 4.5 个百分点)。为了计算目的,应用了 Lewis 等人 (2022) 的案例 2 中蓝氢的冷却和生产份额。ATR = 自热重整;CCUS = 碳捕获、利用和储存;H2 = 氢气;PEM = 质子交换膜;SMR = 蒸汽甲烷重整。
大型电解槽...................... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 17 SMR-X。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18 蒸汽甲烷重整(SMR).................... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 变压吸附(PSA)——氢气净化....................................................................................................................................24 氢气分离膜....................................................................................................................................................................................................................................................................................................25 从天然气管道中提取氢气....................................................................................................................................................................................................................................................................26 蓝色和绿色氨....................................................................................................................................................................26 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27 号
1 氢气通常根据生产所用的能源和技术及其碳强度进行区分。绿色氢气由可再生能源通过电解水生产,而蓝色氢气由天然气生产,采用一种称为蒸汽重整的工艺,但会使用 CCS 捕获二氧化碳。灰色氢气是目前最常见的氢气生产形式,使用蒸汽甲烷重整,但不捕获该过程中产生的温室气体。 2 欧盟氢能战略还指出,如果符合可持续性要求,可再生氢气也可以通过重整沼气(而不是天然气)或生物质的生物化学转化来生产,但本文并未详细考虑这一点,因为 SEAI 的热研究结果显示爱尔兰通过这种方法生产氢气存在局限性。 3 本讨论文件中提到了不同的能量单位。kW 是功率单位或产生或使用能量的速率。安装的发电量通常是指其可以产生能量的速率或其功率,例如安装在 X 位置的 X kW 或 MW 风力发电。 kWh 是特定时间段内的能量单位,与功率的关系如下:能量 = 功率 * 时间。例如,2021 年风电总装机容量为 4,330 MW,但风电总发电量为 9,530,000MWh。MW 等于 1000kW,GW 等于 1000MW,TW 等于 1000GW。发电或用电量(例如电费单)通常以 kWh/MWh/GWh/TWh 为单位进行测量和记录。可再生电力产生的电力还取决于其容量系数,即平均发电量与装机容量全年发电量达到最大值时的理论最大值之比。2012 年至 2021 年期间风电平均容量系数为 28%。风能产生的氢气量还取决于特定电解器的效率以及不同储存机制的效率。电解器的效率从 60% 到 80% 不等,但并非所有电解器的效率都达到相同的水平,可供大规模部署。
1 参赛资格要求事项 符合下列条件者: (一) 不符合预算会计条例第七十条规定者。此外,未成年人、受监护人、受援助人,在签订合同时已获得必要的同意,属于同条规定的有特殊事由的情况。 (二)不符合预算决算条例第七十一条规定的人员。 (三)2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年、2020年《商品销售》竞赛参与资格评定为D级以上人员, 2020, 2020, 2020, 2020, 2020, 2020, 2020, 2020, 4, 5, 6. (4) 因隶属于有组织犯罪集团而被都道府县警察要求排除在国防部下令的建筑工程中的合格承包商,如果继续处于这种情况,将不被允许参加竞赛。 (5) 招标结束后、合同签订前,县警察局要求将该公司作为与有组织犯罪集团有关联的公司,排除在防卫省下令进行的建设工程中,且该状态持续有效适用于合格承包商。 (六)未按《招标须知》规定的“排除有组织犯罪团伙承诺书”作出承诺的,不得参加本次竞赛。 (7) 目前没有被合同事务官等暂停交易的情况。 (包括合作者。) (8)根据内阁官房卫生监督官、防卫政策总干事的“与设备等和服务采购相关的暂停提名等指南”暂停提名的措施国防装备局局长或地面参谋长不得担任该期间。 (9) 与前项规定中止提名者有资本或私人关系,并拟与国防部签订购买、销售、制造或承包服务合同的人与那个人不是同一类型。本办法所称资本、私人关系,是指符合下列条件之一的情形: A. 存在资本关系时,符合下列(a)或(b)项的双方。但,(a) 指的是子公司(根据会计法(2005 年第 86 号法)第 2 条第 3 项以及公司法施行条例(法务省条例)第 3 条规定的子公司2006年第12号))或(a),其中一家子公司应遵守公司重组法(昭和)。 2010年第172号法第2条第7项规定的重整公司(以下简称“重整公司”)或民事复兴法(1999年第225号法第2条第4项)规定的重整公司) 不包括公司正在进行重整程序(以下简称“重组程序”)的情况。 (a) 母公司之间存在关系时(指公司法第二条第四项及公司法施行细则第三条规定的母公司,下同) (b) 属于同一母公司的子公司之间存在关系时 (a) 个人关系时 属于以下情况的两个方时。 )或(b)。然而,如果公司是重组公司或正在进行重整程序的公司,则(a)不适用。 (A) 一家公司的管理人员(指全职或兼职董事、会计顾问、审计师、执行官、董事、审计师和其他类似人员,不包括外部管理人员;以下各项同样适用),( a) 如果一家公司的高管目前担任另一家公司的高管除a所列情形外,一家公司中标且在资本结构或人员结构方面存在关联的另一公司竞标的情况。可以认为与A或B所列情况相同,例如有效降低暂停提名等措施的效果。
1. 更新作者 2018 年 5 月发表的早期论文《英国热能脱碳和“绿色气体”的作用》(Keay 2018a)中的技术讨论。自那以后,英国政府采纳了 2050 年的零净碳排放目标,这是一项重大进展。这使得 2018 年论文中研究的核心方案(用甲烷蒸汽重整产生的氢气替代天然气)不太可能成为实现热能脱碳的可接受途径。即使采用碳捕获和储存 (CCS),排放量对于零碳情景来说也太高了,因为 CCS 通常只能去除蒸汽重整过程中产生的高达 90% 的二氧化碳(尽管将二氧化碳的使用添加到混合物中 - 即 CCUS - 可能会改变这一情况)。然而,早期论文中讨论的核心问题仍然存在 - 热能需求达到峰值,这使得仅依靠电力变得困难。因此,混合方案现在成为政策讨论中的“领跑者”,即大部分热能需求将通过热泵用电来满足,而峰值需求则只通过氢锅炉来满足。如果运行高效,锅炉的使用时间只需要 10% 左右,因此任何排放都可以保持在非常低的水平,因此可以现实地假设这些排放可以通过信用额度(如果允许)或经济其他领域的负排放来抵消。
摘要 减少航运排放的需要迫在眉睫。未来的潜在燃料候选包括氢气和甲醇。本研究试图通过采用自下而上的方法来量化燃料消耗和排放,对这两种燃料类型进行公平的比较。以一艘液化天然气运输船进行的 10,755 海里的航程作为案例研究。为氢燃料电池能源系统和重整甲醇燃料电池能源系统开发了模型。模拟计算了每种方案的燃料需求和尾气排放量。然而,由于氢气和甲醇都不是自然产生的,因此还应考虑生产这些燃料所需的能量。已经模拟了三种生产方法:带电解的风力涡轮机;带电解的电网供应;蒸汽甲烷重整。此后,计算了每种燃料方案的总生命周期排放量并将其与现有船舶进行比较。通常,这被称为油井到尾流的排放,但对于绿色燃料,风电场到尾流可能更合适。结果表明,改用甲醇最多可减少 8.3% 的尾气排放和 18.8% 的风力发电厂尾气排放,但前提是燃料完全由可再生能源生产。液氢燃料电池能源系统产生的风力发电厂尾气排放为零,所需的可再生能源比甲醇少 33.3%。术语
摘要 氢经济目前正受到越来越多的关注,部分原因是通过电解吸收风能和太阳能生产峰值的可能性。这种方法的一个根本挑战是综合电力-氢系统各部分的利用率低。为了评估产能利用率的重要性,本文介绍了一种新型程式化数值能源系统模型,该模型结合了电力和氢气生产、输送和储存的主要要素,包括电解产生的“绿色”氢气和天然气重整与二氧化碳捕获和储存 (CCS) 产生的“蓝色”氢气。平衡可再生能源与电解会导致电解器、氢气管道和储存基础设施或电力传输网络的利用率低,具体取决于电解器是否与风电场或需求中心位于同一位置。蓝氢场景面临类似的限制。高可再生能源份额导致传统 CCS 的二氧化碳捕获、运输和储存基础设施利用率低,以及实现灵活电力和氢气生产的新工艺(气体切换重整)的氢气传输和储存基础设施利用率低。总之,绿氢和蓝氢都可以促进风能和太阳能的整合,但与低产能利用率相关的成本侵蚀了大部分预期的经济效益。