作為能源載體的氫，其市場(chǎng)和價(jià)值鏈還處于起步階段——盡管其潛力已經(jīng)被爭(zhēng)論了幾十年?，F(xiàn)狀的氫市場(chǎng)主要是壟斷的，主要發(fā)生在關(guān)鍵的工業(yè)消費(fèi)或接近的領(lǐng)域。除了氨和甲醇等氫衍生品市場(chǎng)外，氫幾乎沒(méi)有開(kāi)放的大宗商品市場(chǎng)。目前，氫幾乎*是由天然氣和煤炭生產(chǎn)的，沒(méi)有CCS技術(shù)。在大多數(shù)情況下，*脫碳的氫價(jià)值鏈的中間步驟是通過(guò)生產(chǎn)藍(lán)氫(即基于ccs，從化石燃料中生產(chǎn)的氫)，或者有足夠的剩余或?qū)Ｓ糜诖笠?guī)模生產(chǎn)綠氫的可再生能源。
要使氫作為戰(zhàn)略脫碳能源載體發(fā)揮有意義的作用，需要新的價(jià)值鏈和重新發(fā)展氫市場(chǎng)。
許多不同的氫價(jià)值鏈發(fā)展將持續(xù)到2050年。這是因?yàn)闅涞亩喙δ苄裕核梢詮拿骸⑻烊粴?、電網(wǎng)電力或?qū)ｉT(mén)的可再生能源中生產(chǎn)；它可以以其純氫形式儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用，也可以與天然氣混合，或轉(zhuǎn)化為衍生品（氨、甲醇等）；它將被廣泛的工業(yè)和應(yīng)用所消耗，包括海運(yùn)、制熱、冶金、化工合成、公路運(yùn)輸和航空等。如下圖顯示：
2050年氫的生產(chǎn)和使用
這張圖顯示了2050年的氫氣生產(chǎn)和使用流量。流線的厚度近似于每個(gè)流線的體積，表明2050年的主要生產(chǎn)路線和最終用途。到2050年，絕大多數(shù)生產(chǎn)的氫都是低碳?xì)?，要么?lái)自可再生資源制氫，要么來(lái)自基于CCS的化石能源制氫。效率、經(jīng)濟(jì)、排放和地理因素是確定可行價(jià)值鏈的關(guān)鍵
確定可行的氫價(jià)值鏈不僅僅是將生產(chǎn)與消費(fèi)聯(lián)系起來(lái)，也需要考慮能源效率和損失、經(jīng)濟(jì)、溫室氣體排放和地理因素——包括運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)，以及用于生產(chǎn)氫氣的的天然氣（等化石能源）和可再生能源等資源。公眾接受度和安全問(wèn)題也很關(guān)鍵和重要（上一篇文章有介紹到）。下圖顯示了替代氫價(jià)值鏈及其相關(guān)的能量損失。
在決定價(jià)值鏈時(shí)，能源損失是很重要的，因?yàn)樗矝Q定了經(jīng)濟(jì)性。然而，總體經(jīng)濟(jì)狀況通常是設(shè)置和設(shè)計(jì)氫價(jià)值鏈的主要決定因素。在每個(gè)價(jià)值鏈中，氫的生產(chǎn)都與能量重大損失有關(guān)，但當(dāng)生產(chǎn)氫的來(lái)源——比如未來(lái)幾十年的可再生電力——大量可用時(shí)，能源損失在長(zhǎng)期內(nèi)將變得不那么重要。價(jià)值鏈上溫室氣體排放將是建立特定氫價(jià)值鏈的決定性因素。氫的獲取者，如國(guó)家或終端使用部門(mén)，將對(duì)價(jià)值鏈溫室氣體二氧化碳的排放有所偏好，從而促使和激勵(lì)它們?nèi)?shí)施。氫的運(yùn)輸是影響氫價(jià)值鏈的另一個(gè)決定性因素。世界上一些地區(qū)可能無(wú)法滿足本地區(qū)對(duì)氫的需求，因此必須通過(guò)管道或海運(yùn)進(jìn)口氫。與此相關(guān)的是地理因素。雖然世界上一些地區(qū)可以利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的豐富資源生產(chǎn)綠色氫，但其他地區(qū)可能需要依賴(lài)天然氣中的氫。所有這些當(dāng)然都被經(jīng)濟(jì)性評(píng)估所左右，因?yàn)闅涞纳a(chǎn)成本很高，需要合理使用。如上圖所示，受上述因素的影響，氫價(jià)值鏈的排列非常多。在每個(gè)鏈中結(jié)合的具體細(xì)節(jié)，如來(lái)源、轉(zhuǎn)換、運(yùn)輸、最終使用等都是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程（后續(xù)詳述）。
技能和標(biāo)準(zhǔn)是成功實(shí)施新價(jià)值鏈的關(guān)鍵
在能源系統(tǒng)中使用氫氣，將在整個(gè)供應(yīng)鏈中重新利用現(xiàn)有的能源行業(yè)技能和基礎(chǔ)服務(wù)。這些資金將從石油和天然氣領(lǐng)域轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)，用于支持藍(lán)氫和綠氫。為了與藍(lán)氫連接，石油和天然氣技術(shù)將不得不保留生產(chǎn)天然氣的煉油廠來(lái)改造成藍(lán)氫的制取。
現(xiàn)有的海上作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和程序?qū)⒂兄诖_保新的氫氣行業(yè)的安全和成功應(yīng)用。例如，與綠氫相連接的海上風(fēng)能將涉及安裝更大的風(fēng)力渦輪機(jī)、需要了解深水中的浮動(dòng)和固定結(jié)構(gòu)，并在具有挑戰(zhàn)性的，較惡劣的天氣條件下運(yùn)行。
氫氣供應(yīng)鏈還將包括港口和物流、管道設(shè)計(jì)和制造、傳輸和分配基礎(chǔ)設(shè)施、安全評(píng)估、地上儲(chǔ)罐和地下地質(zhì)儲(chǔ)氫等。每一項(xiàng)每個(gè)環(huán)節(jié)都需要熟練的操作人員。
文章來(lái)源：氫眼所見(jiàn)
注：本文已獲得轉(zhuǎn)載權(quán)，未經(jīng)作者允許請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載
掃一掃，關(guān)注微信
朱穎
咨詢電話