元一能源|能源转型重大转变：氢能经济初现曙光( 二 )
在成本比较方面 ， 将绿色氢与传统化石燃料进行比较是毫无意义的 ， 因为传统化石燃料是全球温室气体(GHG)排放的主要来源 。 汽车行业正在走上脱碳和减少温室气体排放的道路 ， 因此 ， 化石燃料的作用肯定会越来越小 。
如今 ， 国家气候政策重点关注轻型汽车的排放 。 在20国集团(G-20)的大多数成员国中 ， 燃料经济或效率标准被用于规范传统轻型汽车的排放 ， 20个国家中有18个提出了对传统汽车的禁令和/或制定了激励措施和目标 ， 以加速低碳汽车的销售 。 这就是为什么在考虑轻型运输的燃料需求时 ， 氢燃料汽车的成本和性能应该与基于电池电动车进行比较 。
现在市面上电动车越来越多 ， 对于一些消费者来说 ， 能够在家里给汽车充电是一件很棒的事情 。 然而 ， 从充电时间和行驶里程两方面来看 ， 绿色氢动力汽车都是卓越的 。 例如 ， 一辆中型汽车行驶100公里需要不到1公斤的氢气 ， 而加氢过程只需要3到5分钟 。 这种速度对应急车辆和出租车特别有吸引力 ， 因为它们不能浪费太多时间充电 。
更重要的是中型和重型运输行业 ， 绿色氢是最有希望的零排放燃料 。 氢气重量轻、行驶里程长、快速充电等特点尤其适用于重型车辆和火车 。
然而 ， 与每公升成本相比 ， 更相关的计算方法是总拥有成本(TCO) 。 在一份名为《氢竞争力之路：成本视角》的报告中 ， 氢能委员会预计 ， 与目前每年约60万辆的生产规模相比 ， 每辆车的总成本将下降45% 。
绿色氢要满足这些价格点 ， 必须克服三个主要的挑战：电力成本、电解槽厂的负荷系数、资本和运营成本 。 这些因素取决于各种各样的因素 ， 有些是生产者无法控制的 ， 例如电力成本 ， 但随着可再生能源在能源组合中占据更大的比重 ， 这个因素应该由供应商自行解决 。
当涉及到资本成本时 ， 就像大多数制造业方案一样 ， 它取决于电解槽工厂的规模和商业化程度来降低采购成本 。 至于运营成本 ， 电解槽厂的数控技术可以用来优化设计和提高生产力 ， 同时最大化工厂的生命周期 。 在条件优越的地区 ， 生产绿色氢的成本可能已经在每公斤3欧元左右 。
根据应用的不同 ， 绿色氢气可以被净化和压缩到直接使用、储存或分配所需的水平 。 如果需要储存和运输 ， 有几种选择 。 它可以以压缩气体或液体的形式储存在储罐中 ， 储存在洞穴中 ， 或储存在天然气网格中 ， 用于不同的应用 ， 前提是网格满足所有的技术要求 。
在运输方面 ， 根据客户的具体使用情况 ， 两种主要的氢气运输方式分别是公路运输的罐车和中短途的天然气管道 。 在考虑数百兆瓦甚至上亿兆规模的大规模应用时 ， 最好将生产地点设在可再生能源发电设施附近 ， 比如风能资源非常有利的海上和陆地风电场 。 这是因为电力成本是绿色氢气的主要投入因素 ， 占生产成本的70%以上 。 由于氢的运输成本高昂 ， 这些地方通常需要进一步的合成过程来生产绿色甲醇或氨 ， 而绿色甲醇或氨很容易运输——它们是全球贸易的商品 。 这可以被视为一个绿色氢出口业务 。
【元一能源|能源转型重大转变：氢能经济初现曙光】
本文插图
市场渗透
电力部门通常被视为使用绿色氢来驱动涡轮机的首要目标 ， 但由于电力部门的二氧化碳排放量在全球所占比例不到40% ， 因此它也必须渗透到其他部门 。 今天可能没有经济上可行的商业案例将氢气作为电力生产的动能来源, 因为有更多的应用以更低的总成本减少二氧化碳的排放量 。 但在试点应用中 ， 或者在一个大规模脱碳的世界中 ， 为了进一步实现电力部门的脱碳 ， 除了安装更多的可再生能源 ， 绿色氢可以实现长期、季节性的大规模电力储存 。
在可再生能源供应不足(如缺乏风能)时期 ， 可再生能源供应的安全性将在氢燃料气涡轮机、发动机或燃料电池上实现再电气化 。 这个案例在中长期内将变得有吸引力 。 这不是一个二选一的情况 ， 氢(用于汽车和卡车)可以帮助交通部门、工业部门(例如钢铁生产)以及后电力部门脱碳 。
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