乍一看,清潔氫氣發(fā)電廠的概念似乎完全荒謬。為什么會有人使用可再生能源來制造綠色氫氣,然后將其燃燒發(fā)電?整體能源效率將低于40%,每10千瓦時的風(fēng)能或太陽能將提供不到4千瓦時的電力。
然而,西門子能源(Siemens energy)、Equinor和蘇格蘭和南方能源公司(SSE)等主要能源公司認為,氫燃料發(fā)電廠有著光明的未來。德國的西門子能源公司(Siemens Energy)去年從其母公司西門子(Siemens)分拆出來,現(xiàn)在為客戶提供氫燃料發(fā)電廠解決方案。
如果有可再生能源,將其轉(zhuǎn)化為氫氣并重新通電,能源效率不到40%。但是,當(dāng)我們將氫氣用作長期儲存和對各種可再生能源的補償時,這才有意義。如果需要季節(jié)性儲能——冬天夏天使用太陽能,秋天到夏天使用風(fēng)能——氫氣就可以完成這一過程。
大規(guī)模儲氫也將有助于減少大風(fēng)/晴天期間風(fēng)力和太陽能發(fā)電的減少。綠氫可以增加我們可再生能源的吸納,因為可以利用原本要被放棄的可再生能源制氫。因此,通過電解(利用電力將水分子分解成氫氣和氧氣),并將多余的能量儲存為氫氣,可以真正讓電力系統(tǒng)大量擴展可再生能源。一旦能利用過剩的可再生能源電力,那么就可以將可再生能源實際利用率翻一番甚至更高。
挪威石油巨頭Equinor和蘇格蘭公用事業(yè)公司SSE最近宣布了一項計劃,計劃在2030年前在英格蘭東北部的凱德比建造一座全新的1.8吉瓦氫氣發(fā)電站。該項目將可以由低碳的藍色氫氣提供動力,也可用于支持各種可再生能源,特別是是海上風(fēng)電。
然而,在目前的條件下,使用清潔的氫氣發(fā)電在經(jīng)濟上還是虧損的。目前綠色氫氣的成本估計在2.50-6美元/千克之間,藍色氫氣的成本在1.50-4美元/千克之間。如果清潔的氫氣在每千克2.35美元,以使其具有與化石氣競爭的成本,需要對應(yīng)二氧化碳價格為每噸200-250美元。我們距離這一碳價水平仍然很遙遠,目前歐盟的碳價格約為每噸50歐元。
雖然,清潔氫氣在2035年之前不會用于大規(guī)模電力生產(chǎn),但會在運輸和重工業(yè)等其他部門發(fā)揮效益。我們預(yù)計,在2035-2040年之間各國必須對電力部門進行深度脫碳,屆時以氫能為基礎(chǔ)的電氣化將大規(guī)模發(fā)生。
原標題:氫能發(fā)電將在能源轉(zhuǎn)型過程中將扮演重要角色