跳过主要内容

通往绿色氢的道路与合作铺平了

氢燃料卡车
彼得马里纳克

在原子水平上,氢是一种看似简单的分子:仅有两个共享两个电子的质子。当将该分子用作低碳能溶液时,事情变得更加复杂。

在气候行动世界中,氢一直是一个重要的话题。绿色氢尤其如此,它是由可再生能源产生的。在地球日,绿色氢在白宫宣布雄心勃勃的新气候目标。另外,投资者,例如突破性能源冒险产生资本遍布氢创新和部署。

为什么所有的炒作?绿色氢提供了干净,柔性和丰富的诱人三翼。用可再生电力生产的氢分子可用于广泛的应用,包括在重型卡车运输和钢铁制造等领域,在这些领域中,气候友好的选择很少。

斯坦福大学法学院的讲师艾丽西亚·塞格(Alicia Seiger)说:“绿色氢被称为'瑞士军刀'脱碳化',因为它可以帮助一些最棘手的部门。”耶鲁 - 斯坦福大学最近的小组就此主题而言。

绿色氢的多功能性也是Greenbiz Group的对话的热门话题濒临电气上个月的活动。大部分讨论发生在突破性的会议上,称为“绿色氢如何适合使所有东西振动?”

RMI的高级负责人,Verge Electify会议的小组成员托马斯·科赫·布兰克(Thomas Koch Blank)说:“没有一个难以蓄积的部门,你不能说‘何处'呢?’

绿色氢被称为“瑞士军刀脱碳化”,因为它可以帮助一些最棘手的部门脱碳。

最大的挑战是从理论上的可能性转变为实践现实,迄今为止几乎没有取得进展。

"It’s easy to picture a promised land in 30 years where we use a ton of hydrogen in a ton of sectors, but getting from here to there, to me, is extremely complex," said Shayle Kann, partner at Energy Impact Partners, in an "Ask an Expert" session during VERGE Electrify.

实现绿色氢潜力的关键要素是协作。从头开始建立一个新的价值链,需要在政策制定者,企业家,公司合作伙伴和投资者中进行非常故意的协调 - 一个很好的例子必要的村庄培养突破到广泛的部署。

低成本的可再生能源导致了临界点

绿色氢的兴起背后的一种驱动力是可再生能源的成本暴跌,这是生产过程中的关键输入。

如今,美国绝大多数氢(约95%)由蒸汽甲烷改革产生,由化石燃料(主要是天然气)提供动力。这被称为灰氢。如果排放恰好被捕获和存储(目前罕见),则被认为是蓝色氢。

另一方面,绿色氢是通过通过电解来拆分水分子而产生的。这个过程需要大量电力,但可以完全使用可再生能源来完成。当绿色能量便宜时,绿色氢也是如此。

“这是必须的,” Electrolyzer初创公司Origen Hydrogen的创始人兼首席执行官Taylor Huff说。“无论是通过[电力购买协议]还是基础设施的发展,您都需要低成本的可再生能源,能够在风能和太阳能农场中定位电解器。”

绿色氢的当前产量很小,但具有巨大的生长潜力。咨询公司战略的报告&估计到2050年,该绿色氢可以取代高达37%的石油生产(流行前水平),这是一个耗资3000亿美元的市场。

霍夫(Huff)了解,比大多数人都在石油和天然气行业度过了他的职业生涯的前十年,从化石燃料转向绿色分子的必要性要好。

他说:“这些经历使我看到现在是绿色氢的时候,而动作确实正在发生。”“这确实起飞了。”

绿色氢的价格是基于化石的氢的两倍或三倍,但成本却快速下降,支持者是乐观的关于在这十年内达到成本均衡。

“我们知道我们可以以更低的成本进行大规模生产它,”倡导集团绿色氢联盟的创始人兼总裁詹妮丝·林(Janice Lin)说,Verge Electialify的小组成员。“我们已经看到风,太阳能和电池以及许多其他工业商品发生。”

政府正在加快野心

绿色氢的另一个主要驱动力是政府的行动,在美国,加利福尼亚长期以来一直是这方面的领导者。早在1999年,国家就召集了加利福尼亚燃料电池合作伙伴关系,这汇集了汽车制造商,石油专业和其他利益相关者,以扩大氢能车辆的市场。

在2007年,该州通过发出严格的低碳燃料标准来进一步迈出了一步,该标准激励了氢等清洁剂。

然后,当州长加文·纽瑟姆(Gavin Newsom)时,国家真的在2020年推出了手套发出行政命令禁止到2035年出售新的汽油汽车。

加利福尼亚空气资源委员会(CARB)是监督这一大胆而快速过渡的主要机构之一,该委员会具有广泛的职责,可以保护全州的空气质量。

耶鲁 - 斯坦福小组期间,卡布零排放基础设施专家Analisa Bevan说:“我们对技术和燃料的不可知点。”“因此,我们正在尝试促进电池电力和氢燃料电池电动汽车,以确保在加利福尼亚州过渡到100%的零排放车。”

投资者喜欢长期标准和授权,例如加州监管机构设定的标准和授权,因为他们会产生市场信号,表明低碳氢和其他选择将有机会获得立足点。

耶鲁 - 史丹福德小组期间,以可持续性投资公司的同一份合伙人的执行合伙人Joshua Posamentier表示:“这并不是其中一些激励措施的规模;必威体育2018

尽管雄心勃勃的国家政策是良好的,但全面的联邦政策将会更好。与根深蒂固的(且大量补贴)现有技术(如化石燃料)相比,这将有助于对新技术进行公平的镜头。

耶鲁 - 斯坦福小组期间,氢燃料燃料电池制造商Plugpower的首席技术官Sanjay Shrestha说:“绿色氢公司并不要求提供讲义。”

美国其他地区尚未就野心赶上加利福尼亚,但世界其他地区都在收费。在过去的一年中,许多国家有发布了他们的计划对于绿色氢生产,可能旨在吸引最新的投资和创新。在国际演员中,欧盟以其目标在成员国内建造40吉瓦的绿色氢能力,在乌克兰和北非建造40千克。

“我认为我们可以向国外的朋友们学习,” Origen Hydrogen的Huff说。

仓库设备由插头动力燃料电池供电
插头电源

一切都归结为基础设施

政策之所以有用,是因为它奠定了创新的基础,有时从字面上看。物理基础设施对于新技术降低成本曲线至关重要,但是对于任何单个演员来说,仅构建此基础设施可能会非常昂贵。政府可以通过投资本身或催化公私合作伙伴关系来使球滚动。

"National, regional, state and provincial leadership is critical because when you have a resource as flexible — both in terms of how it’s made and how it’s used — as hydrogen, there’s this opportunity for shared infrastructure," said Lin of the Green Hydrogen Coalition. "Having coordinated leadership top-down is really important."

共同努力以尽早建立基础设施可以帮助解决气候技术面临的典型问题。客户和投资者都不愿购买新系统,但是有人需要采取第一步。

“有一点鸡肉,还有氢的鸡蛋,”一致性冒险的Posamentier说。“降低成本曲线将产生更大的市场,但是直到有明显而清晰的市场,我们才会投资这些技术。”

就公路运输而言,个人驾驶员和车队经理都必betway必威娱乐须确信下一代车辆将可靠地满足他们的需求。为了缓解他们的担忧,加利福尼亚州已经在基础设施开发的坚固骨干上建立了零排放车辆的战略。

“加油站必须首先出现,这是非常基本的,因为如果他们不知道在哪里燃料,没有人会在他们的右脑中购买车辆 - 适用于电池电和氢,”)。“我们真的很了解,我们必须通过氢加油网络大而宽阔,以催化使用该燃料的车辆的销售。”

目前的一些为基础设施加油的领导人而不是保留现状,而是渴望保持领先地位。例如,飞行员公司正在探索如何将下一代燃料类型纳入其整个北美旅行中心网络。飞行员业务发展高级总监丹·金(Dan Kim)在描述了公司的方法时,用曲棍球传奇人物韦恩·格雷茨基(Wayne Gretzky)来解释,这是最近Yale-Stanford小组的一部分。

他说:“像我们这样的基础设施参与者,我们不仅需要意识到……冰球在哪里,而且冰球要去哪里。”

加油站必须首先出现,这是非常基本的,因为如果他们不知道在哪里为燃料燃料,那么在他们的右脑中没有人会购买车辆 - 适用于电池电和氢。

一些绿色氢可以在现场使用,但是无论是用于车辆燃料,制造还是任何其他应用,都需要移动很多地方以在其他地方使用。众所周知,氢气很难运输,因为它是易燃的,并且占用了很多空间,除非它高度加压。

存在几种潜在的选择,可以将绿色氢从A点转到B点,例如通过专用管道将其发送,液化并通过导轨将其移动,或者将其临时转换为诸如氨的载体,这更容易运输。绿色氢的拥护者正在推动上述所有方面。

林说:“我们必须考虑所有解决方案。”“这不是一个/或。我们都需要所有这些,我们需要尽可能快地走。”

将绿色氢用于各种用途的挑战将需要建立新的基础设施,并重新利用现有的基础设施,例如天然气管道。

在Verge Electrify Breakout期间,跨国公司西门子的能源咨询小组的首席顾问霍尔特·布拉德肖(Holt Bradshaw)说:“在美国建造最难的事情是管道和螺旋电力线,这不是一个秘密。”“在某种程度上,我们可以创造性地使用现有的基础架构,这将有助于加快这一点。”

当涉及到世界上最爆炸性最大的物质之一时,一个普遍且关键的问题是安全。过去的不幸仍然是最重要的,即使它们发生了几代人之前。

“我一直都有一个问题:‘好吧,兴登堡呢?’” Energy Think Thrist Electric Power Research Institute副总裁Neva Espinoza说,他主持了Verge Electify的氢突破课程。“这个问题至少每周出现一次。”

主持耶鲁 - 斯坦福小组的塞格(Seiger)想到了更现代的参考,开玩笑地与令人难忘的相比进行了比较加油站爆炸来自电影Zoolander。

无论人们可能想象什么灾难,很明显,在扩展氢基础设施时需要考虑重要的风险。明亮的一面是,已经采取了应对这些风险的策略,因为每年已经安全,安全地运输数百万吨的灰色氢。希望处理绿色氢的公司准备采取适当的预防措施。

金说:“所有燃料和能源都有一些固有的风险。”“我认为不要拒绝他们或说'安全'或'这很危险很重要。'我认为以透明的方式清楚地表达出风险和安全考虑是什么。”

从某种意义上说,如此多的公司正在认真考虑绿色氢基础设施的细节这一事实本身就是该技术在可能性范围内的证据。作为一名可必威体育2018持续性分析师,RMI的Koch Blank(RMI)注意到对话中的对话不仅发生了变化,不仅是绿色氢,而且还围绕着一套以前更牵强的脱碳解决方案。

他说:“我们经济的某些部门实现脱碳业务的实际机会已经从不可能到'我们可以做到',这是一个相当重大的转变。”

有关此主题的更多信息