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落基山研究所

氢的真相,最新、最潮的低碳解决方案

氢是低碳替代品的新人,在移动应用、工业加工和重型运输。它也可以被用来提供电力和热能,并可以与天然气混合来帮助除去碳素现有天然气网格。但即使有了这些机会,在全球范围内,从工业公司路演-一听到不频繁:太贵了,它不会规模。(有趣的是,这是十年前同样的声誉太阳能光伏)。

关于氢的误解仍然大量存在,有机会消除一些常见的误解这一新兴技术。

这不是赢家通吃。替代燃料的能源转型将是一个混合和电气化。

技术变更时,大多数人认为它是一个轮盘赌游戏的赢家通吃:AC和DC;标准和德沃夏克;VHS与β。辩论在绿色低碳出行的选择,以及运费,重工业和材料运动,也不例外。一般的想法是,回报将来自电气化或创新的燃料,而不是两个。

这不是一个二选一的情况。相反,就像被困在一个荒岛上,选择水或食物时,只找到两个可生存的选择。低碳交通的终极解决方案很可能将是一个electricity-based和燃料的混合选项。

一般的想法是,回报将来自电气化或创新的燃料,而不是两个。
氢燃料的选择,主导着对话。普遍发生当你受欢迎,仇敌氢资源开发表示怀疑,担心它与电气化和电池技术,但这个问题并不反映现实。而电气化和氢燃料等都有自己的挑战,他们都有可以发挥重要作用。

当低碳发电发电代替化石燃料,我们可以实现显著减少CO2排放。零碳的潜力和作用会增加对可再生能源的需求,研究氢有一个重要的角色在我们的能源转型,是一个关键的补充电气化。

氢已经在高需求和行业只会继续增长。

氢来自流动新兴趣,运费、运输、电力和工业加工领域努力朝着脱碳的未来。不过,还有一个大的既存的需求与精炼和氨生产和作为工业原料的化学过程。氢的发展市场反映潜在的分布式生产和运输结构的灵活性的需要。例如,氢燃料电池公共汽车通常有一个范围的约310英里和124英里电动公交车。这个范围内,氢具有潜在的脱碳农村运输和提供不间断服务的解决方案。

零碳的潜力和作用会增加对可再生能源的需求,研究氢有一个重要的角色在我们的能源转型,是一个关键的补充电气化。
氢产量从2005年的约4000万吨增加到今天的大约6000万吨。2017年,全球氢生产市场,预计约为1030亿美元到2026年达到2070亿美元,表明8.1%的复合年增长率或市场约1.21亿吨。考虑到这些增长预期,能源过渡委员会(等)表明,到2050年,市场可能会在该地区每年425 - 650吨

哪个方向氢市场发展在未来十年,hard-to-abate工业领域的越来越大的压力使向1.5度科学途径意味着需要认真审视工业排放的比例与现场和非现场材料和产品的运动。例如,平均约60%的能源用于与一个露天矿现场材料运动。工业排放占生产站点28%的全球温室气体排放。一个额外的16%发生在场外材料运动,俗称货运运输。如果氢是解决方案的一部分,将会远远超过目前全球每年6000万吨的对这种商品的需求。

氢图

你可以让氢不排放二氧化碳。解决方案是电解的可再生能源。

有四个主要来源为商业生产的氢,其中三个需要化石燃料:蒸汽甲烷改革鼻中隔黏膜下切除术后();氧化;和气化。第四个来源是电解,分离水成其组成元素(氢气和氧气)使用电力。当电力是通过可再生资源可以零碳绿色氢。这是唯一的非化石燃料制氢的方法。鼻中隔黏膜下切除术后的过程,释放有限公司2,需要大量的热化学分离甲烷的氢分子。当这一过程的排放不捕获,它被称为灰色氢。当碳捕获和储存(或碳捕获、使用和存储)连接到一个设备,它被称为蓝色氢。此外,氢也可以通过部分氧化合成从石油或煤经气化。

有四个主要来源为商业生产的氢,其中三个需要化石燃料:蒸汽甲烷改革鼻中隔黏膜下切除术后();氧化;和气化。
有限公司2鼻中隔黏膜下切除术后排放的副产品氢(PDF)约占6%的温室气体排放来自石油精炼厂在美国,和高达25%的温室气体排放来自一个炼油厂。氢的来源,通过天然气占全球产量的48%,而石油产量约占30%,煤炭占18%。绿色的氢(PDF)利用可再生能源生产通过电解过程,仅占全球产量的4%。

今天绝大多数的制氢是分类的灰色氢,作为当前的生产依赖于化石燃料和分离氢和碳元素。碳捕获技术可以减少碳排放量71 - 92 (PDF)但是这项技术仍处于一个相对新兴的阶段。也有担忧在碳捕获所需的存储空间。当前的运动是对扩展绿色氢发展和远离SMR-based氢。这种转变的好处增加需求加速可再生能源推广一些更好的可再生能源的地区在美国。

氢可以帮助大大减碳产业价值链。

在过去的几年中,我们已经看到越来越多的集中在需要支持可再生能源行业的发展的可持续开采铜、锂、铝、钴、镍和其他矿物质。这些关键矿物质从输电和配电线路的发展,太阳能电池板、风力涡轮机和电池存储。完全除去碳素他们需要关注采掘活动的运输材料和矿物处理和净化。betway必威娱乐氢可以在这方面发挥动态作用在许多应用程序中。

例如,它可以用来提供一个可扩展的资源力量现场运输卡车或为我提供有弹性的发电过程,从燃料电池或通过涡轮机。氢也可以用作加热过程的一部分通过燃烧或high-heat-emitting燃料电池的使用。在矿物加工,氢可以取代炼焦煤在炼钢过程中减少铁矿石。它也可以运行减少可再生能源;构建一个电解槽附加到可再生能源发电和电池组合可以给你更大的能力来捕获峰值生成和转移高峰消费时间。限制权力的转换成氢气在白天提供某些时候使用氢后的前景提供了一个可调用的资源力量,或使用现有的天然气基础设施作为一种可再生能源越来越给终端用户。

这是一个菜单选项而不是决定性的地位不同的市场条件下,访问,或最终用户将改变氢的可能的解决方案可以提供可再生能源的发展。这些额外的选项有助于加强大规模可再生能源推广的需要,并提供一个额外的链,可再生能源可以达到最终用户。

一个不可避免的事实:这将会发生

Hard-to-abate行业构成了全球40%的温室气体排放。这些行业需要一个全面的脱碳方法,现在他们需要它。他们需要电气化但他们也需要清洁分子能量。这些并不是相互排斥的努力但可以,当结构正确,工作协调促进的快速变化要求。途径扩大绿色氢需要大量的扩建我们的可再生能源资源在全球范围内的理解仍然存在战争是为了满足这些目标。

等的使命可能报告,壳牌天空场景(PDF)国际能源协会的下面2摄氏度的场景脱碳hard-to-abate部门尽显成熟的途径,这些途径都需要大量全球氢增长。是否在运输尼古拉最近推出或在工业流程创新等绿色铝或绿色钢,有一件事,几乎所有主要的能源组合的研究显示:我们需要更多的氢能源结构保持全球变暖低于1.5度。

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RMI

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