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如何为美国的氢经济建立基础

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全球新的基于氢气的能源项目正在出现。

马丁·阿贝格伦(Martin Abegglen)

关于基于氢的能源计划和项目的公告正在以规模和雄心勃勃的形式出现欧洲亚洲。相比之下,美国没有看到同样的引人入胜的举措。但是,美国正在取得安静的进步,并为很快成为氢能的国家战略奠定基础。

欧盟的新“氢战略”与其“能源系统整合战略”密切相关,希望创建一个涵盖东欧和北非的大型区域氢市场。东北亚与欧洲有关采用氢的计划。日本的深远计划包括来自中东主要石油和天然气出口国的“蓝色氢”(用碳捕获生产)。

尽管美国尚未宣布这一规模的重大努力,但在设想和启动未来的“氢经济”方面正在取得重大进展。美国政府正在为一项专门的计划提供资金,该计划的重点是新兴技术和市场发展。

同时,一个主要的行业集团发布了一个现实的“路线图”,为新技术部署和市场开放提供了为期10年的时间表。

DOE做氢

美国能源部[电子邮件保护]该计划被描述为“多年倡议,旨在充分实现整个经济中的氢气好处”,这是一项4岁的倡议,开始显示结果。它将氢视为一种综合技术,可增强各种能源的性能,并在促进低碳能源系统中起关键作用。

在过去的一年中,DOE向大约50个项目提供了超过1亿美元的赠款,以进一步[电子邮件保护]倡议。它们是通过DOE的能源效率和可再生能源办公室(EERE)资助的,通过与其他EERE办公室合作,通过其氢和燃料电池技术办公室(HFTO)资助。就在上个月,EERE在2020财政年度宣布了18个项目约6400万美元。

选定的项目表现出广度和重点,需要技术发展以广泛推进整个美国能源系统的部署。综上所述,他们显示了氢在去碳化运输,重工业,能源存储和其他能源密集型部门中的关键作用。

6个项目致力于研究和开发燃料电池技术和重型燃料电池卡车的制造。

六个项目致力于研究和开发燃料电池技术和重型燃料电池卡车的制造。在电解层制造业以及氢存储方面的企业和学术研究方面,有支持私营部门研发,特别是用于氢储罐的高强度碳纤维。有两个项目可以刺激港口和数据中心使用大规模氢的证明,以及有关氢在生产“绿色钢”中的应用研究。一个项目致力于为未来的氢和燃料电池劳动力提供培训计划。

[电子邮件保护]EERE HFTO主管Sunita Satyapal说:“确定氢技术整合可以增加价值的新市场和新兴市场。这些市场的一些例子是数据中心,港口,钢铁制造,中型和重型卡车。”

Satyapal说,项目旨在弥合技术创新的差距,展示了如何将氢机会变成真正的解决方案。在HFTO的权限下,所有研究,开发和演示都以技术,性能和成本目标为指导。目标是通过行业投入开发的,以确保新技术将与现有技术具有竞争力。

她说:“项目将通过创新的制造方法和技术强调加强氢供应链。”

项目将通过创新的制造方法和技术强调加强氢供应链。

除了竞争性和资助的项目,超过25个项目[电子邮件保护]项目根据实验室合作协议。合作研究与发展协议(CRADA)使国家实验室能够与行业合作关键技术领域[电子邮件保护]。最近,在两个优先领域的国家实验室的合作项目中,最多可提供2400万美元的Crada项目呼吁:中型和重型FCEV的氢加油技术;和天然气管道中的氢混合。

行业投入

“美国能源部[电子邮件保护]计划对于实现转化氢和燃料电池技术的更广泛的商业化至关重要。“这些项目中有许多正在推进传统上难以确定的市场中的氢应用,例如重型运输,运输推进和钢铁生产。”betway必威娱乐

华盛顿特区的一家工业协会FCHEA试图促进燃料电池和氢能的商业化和市场,为“氢经济”产生了全面的愿景。它的“通往美国氢经济的路线图”着眼于全面应用:作为住宅和商业建筑的低碳(潜在零碳)燃料;作为运输部门的重要燃料;betway必威娱乐作为工业和长途运输的燃料和原料;作为发电和电网平衡的电力部门的重要参与者。

在具有可再生能源标准的州中可以看到一个早期的机会,在该州中,适当的监管框架可以使氢可以开始在电网稳定性和存储中发挥作用。

如果美国政府认真对待全面的计划和目标制定目标,则FCHEA的路线图很可能会为氢的官方策略预示。它有四个阶段:2020-22(立即步骤);2023-25(早期缩放);2026-30(多元化);在2030年以后,该小组期望氢应用“广泛推出”。

直接的步骤始于在州和国家一级设定目标。他们还专注于扩展成熟应用程序的最佳机会,寻求降低成本,以开放新的机会。在具有可再生能源标准的州中可以看到一个早期的机会,在该州中,适当的监管框架可以使氢可以开始在电网稳定性和存储中发挥作用。

在早期扩大规模的情况下,大规模的氢生产和需求开始降低成本。路线图设定了燃料电池电动汽车(FCEV)的特定目标,包括轻型和重型,并呼吁扩大加油站网络。发电的改造将允许增强的网格平衡,同时与天然气混合建筑物也可以开始。

多元化始于十年中,每年消耗约1700万吨低碳氢燃料,售出120万英镑。到十年末,关键的基础设施已经到位,重型工业和航空的难以挑选的部门受到影响。整个经济的碳价格将有助于这一扩展。

对氢的崇高愿景将依靠强大的政府领导和与行业的密切合作。

在2030年以后,氢的骨干基础设施开始出现在大规模上,低碳氢的产生,氢分配管道网络以及2050年到2050年的大型加油站网络,采用氢燃料电池来分布式电源是标准的,而现场电解器支持本地网格,能源存储和负载平衡,同时为加油站提供氢。在行业中,低碳氢是一种广泛使用的原料,可以用碳捕获和储存或专用可再生能源和现场水电解生产。

对氢的崇高愿景将依靠强大的政府领导和与行业的密切合作。FCHEA的路线图指出,欧洲和亚洲国家正在为未来的氢经济投资基础。该小组呼吁美国不要落后。

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