可持續(xù)性：了解圍繞氫的炒作及其好處
2021-07-19
這就是為什么GCC在全球范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位，在氫供應(yīng)方面發(fā)揮主導(dǎo)作用的原因。
能源領(lǐng)域的新流行語(yǔ)是脫碳，氫被吹捧為未來(lái)的燃料。但是GCC在氫的生產(chǎn)和部署上到底有多大的進(jìn)步呢？它要去哪里？
我們采訪了MartinO‘Neill，GE天然氣動(dòng)力公司產(chǎn)品管理副總裁兼通用電氣脫碳中心負(fù)責(zé)人，以了解更多情況。
氫已經(jīng)成為全球和地區(qū)關(guān)注的熱門(mén)話題。在GCC案中，我們現(xiàn)在在制氫/制氫方面的立場(chǎng)是什么？
GCC開(kāi)始將氫視為未來(lái)的主要燃料，因?yàn)橹挥械吞既剂喜拍鼙辉试S燃燒。數(shù)十年來(lái)，全球碳?xì)浠衔飪?chǔ)量巨大，全球?qū)τ糜诎l(fā)電和其他用途的氫越來(lái)越感興趣，因此，海灣地區(qū)越來(lái)越多的石油和天然氣公司專注于生產(chǎn)藍(lán)色氫或藍(lán)色氨。這也是它們?cè)谖磥?lái)幾十年里在全球能源市場(chǎng)中保持相關(guān)性的一種手段。我們?nèi)蕴幱谄鸩诫A段，但沙特石油公司、ADNOC和NEOM已宣布計(jì)劃生產(chǎn)氫或氨，這是一種合適的氫載體，并將這種燃料運(yùn)往日本、南亞等市場(chǎng)，并可能還運(yùn)往世界其他地區(qū)。
將氫用于發(fā)電的最大挑戰(zhàn)是什么？
在使用氫作為發(fā)電燃料方面存在著許多實(shí)際挑戰(zhàn)：·運(yùn)輸和儲(chǔ)存氫需要特別考慮，因?yàn)闅渚哂泄艉痛嗷承┎牧系奶匦浴?/span>
極端的壓力和溫度需要壓縮和液化。
·在氫燃料上運(yùn)行燃?xì)廨啓C(jī)可能需要改變?nèi)紵?、燃料和工廠安全系統(tǒng)。
·氫的熱值約為天然氣的三分之一。對(duì)于給定的流量，氫提供的能量較少。它也是一個(gè)比天然氣更小的分子，這意味著它可以通過(guò)密封泄漏在天然氣系統(tǒng)中是無(wú)泄漏的。
氫氣比天然氣更易燃，燃?xì)廨啓C(jī)與天然氣/氫氣混合燃料的安全運(yùn)行需要特別考慮。
氫氣的火焰溫度高于天然氣。這可能導(dǎo)致NOX排放量的增加，這取決于燃料中氫的濃度和燃?xì)廨啓C(jī)的具體燃燒系統(tǒng)。
存在可追溯性和原產(chǎn)地證書(shū)問(wèn)題。我們需要對(duì)氫的灰色、藍(lán)色、綠色和其他顏色有一個(gè)明確和共同的理解，并需要知道誰(shuí)能夠提供充分的證明，證明在制氫過(guò)程中形成的二氧化碳是適當(dāng)儲(chǔ)存的。
此外，還有一些問(wèn)題需要在系統(tǒng)一級(jí)加以解決。你生產(chǎn)的氫越多，你需要的可再生能源和碳捕獲和儲(chǔ)存解決方案就越多。你產(chǎn)生的可再生能源越多，你就越需要能源儲(chǔ)存、智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)和集成。這是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、一體化的世界，需要做大量工作才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
在氫藍(lán)色、綠色、灰色、綠松石、棕色、粉紅色、黃色和白色等方面，有幾種“顏色”。你能詳細(xì)說(shuō)明一下這一切是如何運(yùn)作的嗎？哪一個(gè)更好？
國(guó)際上正在使用一項(xiàng)基于顏色的公約來(lái)描述和區(qū)分制氫方法：
• 灰色(或黑色)煤的氣化或天然氣的重整，沒(méi)有碳捕獲
• 藍(lán)色*利用碳捕獲和儲(chǔ)存改造蒸汽甲烷(SMR)
• 綠色*利用可再生能源電解水
• 粉紅色(紅色)*利用核能電解水
• 綠松石甲烷的熱解，產(chǎn)生氫和固體碳作為副產(chǎn)物。
• 白色*使用100%生物量作為原料的生物質(zhì)氣化或其他工藝
在發(fā)電方面，重要的是要注意的是氫的來(lái)源并不重要，一旦氫氣產(chǎn)生，任何給定的體積都會(huì)以同樣的方式在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒，產(chǎn)生同樣的能量，而不管它是由什么方式產(chǎn)生的。我們需要迅速擴(kuò)大低碳?xì)涞纳a(chǎn)--不同的顏色--如果我們想要?dú)涑蔀槟茉唇M合中的關(guān)鍵部分，因?yàn)槲覀冎铝τ诟顚哟蔚拿撎肌?/span>
阿聯(lián)酋一直在尋求擴(kuò)大生產(chǎn)，以期在不久的將來(lái)出口氫氣。沙特阿拉伯還打算成為世界上最大的氫供應(yīng)國(guó)。GCC國(guó)家如何確保他們實(shí)現(xiàn)雄心勃勃的氫議程？
在全球范圍內(nèi)，90%以上的工業(yè)氫供應(yīng)來(lái)自甲烷轉(zhuǎn)化過(guò)程，通常稱為SMR。SMR的原料通常是甲烷或更高的碳?xì)浠衔?。電解法生產(chǎn)的綠色氫比藍(lán)色氫更耗能，需要大量的淡水，除了熱脫鹽或反滲透(RO)技術(shù)外，GCC不太容易獲得。為了實(shí)現(xiàn)他們雄心勃勃的氫議程，GCC國(guó)家將需要利用他們的碳?xì)滟Y源來(lái)生產(chǎn)藍(lán)色氫，而藍(lán)色氫的生產(chǎn)成本通常還不到綠色氫的一半。
作為一名國(guó)際球員，你如何看待GCC在氫的部署方面在全球范圍內(nèi)的表現(xiàn)？
該地區(qū)在全球處于有利地位，可以在藍(lán)色和綠色氫的供應(yīng)方面發(fā)揮主導(dǎo)作用，并作為這種寶貴的清潔燃料的出口國(guó)，繼續(xù)處于世界未來(lái)能源生態(tài)系統(tǒng)的核心地位。這是因?yàn)?，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，GCC擁有生產(chǎn)氫氣所需的許多要素：巨大的可再生能源潛力；可再生能源項(xiàng)目的大量土地；海水供應(yīng)；用于安全儲(chǔ)存二氧化碳的枯竭油氣藏；以及大量天然氣儲(chǔ)量。此外，中東國(guó)家可以有效地將氫輸送到鄰近的非洲、歐洲和亞洲缺乏能源的市場(chǎng)。
通用電氣如何調(diào)整其投資組合，為氫燃料發(fā)電做好準(zhǔn)備？
今天，通用電氣的所有燃?xì)廨啓C(jī)都可以在一定程度上燃燒氫燃料，我們正在通過(guò)內(nèi)部研發(fā)和測(cè)試，以及參與美國(guó)能源部氫燃料計(jì)劃，繼續(xù)為我們的燃?xì)廨啓C(jī)開(kāi)發(fā)更高的氫氣能力。
GE燃?xì)廨啓C(jī)一直在各種工業(yè)應(yīng)用中使用氫燃料混合燃料，包括鋼廠、煉油廠和石油化工廠--我們75多臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)(或繼續(xù))使用含有氫的燃料。
我們最近宣布，一個(gè)利用通用電氣9F.05燃?xì)廨啓C(jī)的項(xiàng)目將為澳大利亞第一個(gè)雙燃料天然氣/氫發(fā)電廠--新南威爾士州的Tallawarra B發(fā)電廠提供動(dòng)力。該項(xiàng)目旨在加速澳大利亞的能源轉(zhuǎn)換，利用氫和氫混合燃料可以進(jìn)一步脫碳的天然氣。通用電氣還使美國(guó)俄亥俄州485兆瓦的聯(lián)合循環(huán)7HA發(fā)電廠能夠在無(wú)碳?xì)涞幕A(chǔ)上運(yùn)行。擁有該工廠的龍嶺能源終端公司(Long Ridge Energy Terminal)正與通用電氣(GE)和新堡壘能源(New Forser Energy)合作，向客戶提供無(wú)碳能源，方法是在氣流中摻加氫氣，并在未來(lái)十年將工廠轉(zhuǎn)化為能夠燃燒100%綠色氫的工廠。
