从承诺到实践:氢能如何重塑能源格局

Hanwha’s hydrogen value chain will use renewable energy and ammonia and encompass clean energy production.

本系列聚焦CERAWeek 2024(剑桥能源周)的主要议题,探讨多维能源转型的新道路。通过韩华Qcells、韩华海洋、韩华Power Systems和PSM的先行洞察,进一步了解韩华如何在快速变化的能源市场,提供创新型脱碳解决方案,筑牢能原转型的基础。

COP28就摆脱化石燃料达成共识。之后,全球正在努力探索气候变化、能源安全和经济性等目标相互协调的可持续战略。最近,要求重工业变化的呼声日益高涨。因为重工业担当生产现代社会不可或缺的必需品,而且其碳排量在全球总碳排中占40%之多

氢是多维能源转型的良好解决方案之一,有潜力助推减排难行业的脱碳。氢在能源转型中的积极作用非常明显,但相关经济和基础建设仍有待改善。

氢为未来赋能

化石燃料因为可以稳定供应大规模电力,一直极受青睐,全球能源结构仍以化石燃料为主。然而,氢作为替代燃料,可以最简单、最清洁的方式为减排难的钢铁等重工业提供电力。这些行业的生产工艺需要高温热量,而在很多情况下使用常规技术难以得到充分的高温,于是化石燃料成为首选。

氢需求在2022年创历史新高,低排放生产项目也在迅速扩大。同时,70亿美元的补贴10亿美元规模的清洁能源倡议等重要投资正在进行当中。随着全球逐渐向可再生能源转型,氢燃气轮机技术逐渐成为最有潜力的替代方案,因为这既能减少碳排,又可利用稳定、高能效的化石燃料,还能防止现有管线和发电站搁浅。利用这一技术改造的大型工业燃气轮机,已经在石油、天然气和电气等多个行业广为使用,贡献于碳减。

但是,改造现有发电站需要坚实的氢能经济和相关基础设施做支撑,否则,改造现有发电站的成本仍会很高。同时,为实现净零排放目标,必须要推动氢在交通、建筑、发电等现在未使用氢的行业广为使用。那么,如何加速氢能技术的推广呢?

建立清洁氢的价值链

氢可以从化石燃料、生物质或水中提取,也可两者混合生产。今天,大部分的氢属于利用天然气生产的“灰氢”,采用碳排量高的能源密集型生产方式。此外,也有“蓝氢”,其生产过程与“灰氢”相似,但利用碳捕集和储存(CSS)技术,可以在制氢过程降低碳强度。

碳捕集技术可以将制氢过程的碳排控制在最低水平。毋庸置疑,最终目标应该是,利用可再生能源电解生产“绿氢”。绿氢将在长期脱碳进程中发挥重要的作用。然而,目前绿氢的生产成本尚高,难以在工业领域广泛应用。最近,发现了大量的清洁天然气储量,氢能也有了形成规模经济的潜能,但为此首先需要完善基础设施建设。鉴于此,韩华专注于建立端到端的氢能价值链,力争引领能源转型。

韩华集团所属七家关联公司利用可再生能源和氨,不仅在制氢,还覆盖储氢、输氢和用氢的全过程建立了清洁氢价值链。这将有助于扩大氢能经济,改善氢的可及性和经济性。

除了建立价值链以外,为防止特定产业资产搁浅,韩华还积极投资技术创新,以扩大氢能发电。例如,韩华持续研究现有燃气轮机升级改造成为混氢燃气轮机系统或氢燃气轮机的技术。这将有助于碳减难的重工业和发电业改进工艺,采用清洁能源取代化石燃料,大幅减少碳排。最终目标是100%利用氢启动燃气轮机,弥补可再生能源的间歇性缺点,建立不排碳的发电格局。为了实现这一目标,韩华制定了旨在应用于全世界各类燃气轮机的技术发展路线图,其中包括扩大氢能技术规模化和商业化,节省成本,促使氢既能做能源又能做储能手段,最终使氢能在各行各业广泛应用。

韩华大山工厂,改造80MW级燃气轮机,将混氢比例提升到60%,创世界新纪录

PSM, a Hanwha company全球清洁能源解决方案的副社长Jeffrey Benoit指出,“清洁氢的生产潜力无限,可实现无碳燃烧,也可应用于多领域多部门,作为替代燃料极富魅力。”

Benoit副社长还说,“从循环经济角度而言,韩华氢燃气轮机技术可以解决经济性、可靠性和可持续性等能源三难困境,有利于利用现有资产,加速低碳经济转型,提供务实的脱碳解决方案。使用韩华解决方案改造升级的燃气轮机,改善燃料灵活性、高效性和电网稳定性,将成为实现COP28目标的高效核心工具。”

氢的承诺

清洁、安全、低廉的能源未来,需要充分利用氢的潜力。氢是实现脱碳的高效工具。像韩华等企业正在致力建立多维能源转型所需的坚实价值链。如今,氢能发展动力充足,只要民间和公共领域紧密合作,低碳制氢技术就能更快成熟,为更清洁的未来提供经济高效的创新解决方案。

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