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二氧化碳*氫制造市場(chǎng)潛力巨大
更新時(shí)間:2013-12-31   點(diǎn)擊次數(shù):1337次
來(lái)源:日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng)
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據(jù)研究所調(diào)查,氫基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)到2050年將達(dá)到年160萬(wàn)億日元。為了實(shí)現(xiàn)氫社會(huì),作為*的舉措而備受關(guān)注的,便是不會(huì)排放二氧化碳的氫制造項(xiàng)目。其背景是,發(fā)達(dá)國(guó)家在2009年的G8拉奎拉峰會(huì)上達(dá)成協(xié)議,要在“2050年之前使發(fā)達(dá)國(guó)家整體二氧化碳排放量削減80%"。氫基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)人士根據(jù)該協(xié)議,對(duì)氫社會(huì)的前景進(jìn)行了展望,要想實(shí)現(xiàn)這一美好愿景,前提條件便是制造二氧化碳*的氫。

氫基本上不單獨(dú)存在于自然界中,它主要以碳化氫及水等化合物的形式存在。因此,需要采用一些方法向這些化合物施加能量以制造氫。目前使用的大都是工廠生產(chǎn)的副產(chǎn)氫,供應(yīng)不足時(shí)則通過(guò)對(duì)化石燃料重整來(lái)制造。這些氫制造工藝在施加能量的過(guò)程中會(huì)排放二氧化碳。

對(duì)此,有關(guān)方面正積極地從兩個(gè)方面進(jìn)行制造二氧化碳*氫的嘗試,即(1)利用可再生能源生成的電力對(duì)水進(jìn)行電解;(2)雖然采用對(duì)化石燃料進(jìn)行重整或者氣化加工的方法,但通過(guò)利用“二氧化碳捕集及封存"(CCS:將重整和氣化時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳在向大氣排放之前進(jìn)行分離、捕集及封存)工藝,來(lái)實(shí)現(xiàn)二氧化碳的*。

啟動(dòng)28個(gè)項(xiàng)目

日經(jīng)BP清潔能源研究所關(guān)于主要?dú)浠A(chǔ)設(shè)施相關(guān)項(xiàng)目的調(diào)查報(bào)告《氫基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目總覽》(2013年10月24日發(fā)行)中提到,在70個(gè)主要項(xiàng)目中,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)二氧化碳*的氫制造項(xiàng)目多達(dá)28個(gè)。

其中,使用可再生能源的二氧化碳*項(xiàng)目為26個(gè)。從具體類(lèi)別來(lái)看,通過(guò)風(fēng)力發(fā)電制造氫的項(xiàng)目多,共10個(gè),利用可再生能源生成的電力對(duì)水進(jìn)行電解來(lái)制造氫的項(xiàng)目為6個(gè),通過(guò)生物燃?xì)庵圃鞖涞捻?xiàng)目也是6個(gè),通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電制造氫的項(xiàng)目為3個(gè)。

通過(guò)水力發(fā)電制造氫的項(xiàng)目則只有1個(gè),這是因?yàn)檫@種方式已經(jīng)得到部分普及,因此只是選出一個(gè)電力供求方面的先進(jìn)舉措。還有2個(gè)項(xiàng)目是在煤田和天然氣田當(dāng)?shù)貙?duì)化石燃料進(jìn)行重整或者氣化加工,與此同時(shí)進(jìn)行二氧化碳捕集及封存,從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳*。

德國(guó)利用日益增多的風(fēng)力發(fā)電制造氫

在上述項(xiàng)目中備受關(guān)注的,要數(shù)德國(guó)利用風(fēng)力發(fā)電生成的電力、通過(guò)電解來(lái)制造氫的項(xiàng)目。德國(guó)已經(jīng)決定去核電,因此開(kāi)始越來(lái)越多地采用可再生能源中的風(fēng)力發(fā)電,其中多數(shù)集中在德國(guó)北部。

由于德國(guó)北部沒(méi)有太大的電力需求,因此需要向工業(yè)集中的德國(guó)南部輸送電力,但鋪設(shè)高壓輸電線的步伐十分緩慢。因此,利用德國(guó)北部風(fēng)力發(fā)電剩余的電力制造氫并加以利用的項(xiàng)目日益增多。

比如,正在德國(guó)首都柏林以北120公里的勃蘭登堡州普倫茨勞推進(jìn)的“普倫茨勞風(fēng)力氫項(xiàng)目"。該項(xiàng)目擁有共計(jì)6兆瓦風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,平時(shí)將生成的電力輸入電網(wǎng)。在夜間等電力需求較小,以及電力出現(xiàn)剩余時(shí),則會(huì)對(duì)水進(jìn)行電解制造氫,然后存儲(chǔ)到貯氫罐中。

儲(chǔ)藏的氫根據(jù)需要,與甲烷等可燃性氣體(生物燃?xì)猓┗旌?,然后供?yīng)給熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。而利用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的電力供應(yīng)給電力系統(tǒng)網(wǎng),其廢熱則銷(xiāo)售給地區(qū)供熱系統(tǒng)。部分氫還將供應(yīng)給位于柏林市內(nèi)等的燃料電池車(chē)(FCV)及氫燃料汽車(chē)加氫站等。

將氫與城市燃?xì)饧淄榛旌献鳛槿剂鲜褂玫臍渫椋℉ythane:混氫天然氣)項(xiàng)目中,對(duì)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電制造的氫加以利用的項(xiàng)目也在增多。具有代表性的是德國(guó)的“Power-to-Gas"。德國(guó)意昂集團(tuán)(E.ON)及綠色和平能源公司(GreenpeaceEnergy)等能源企業(yè)使用風(fēng)力發(fā)電的剩余電力對(duì)水進(jìn)行電解,轉(zhuǎn)換成氫,然后供應(yīng)給現(xiàn)有的供氣網(wǎng)。

這樣,在有效利用剩余電力的同時(shí),通過(guò)添加清潔的氫,還可削減硫氧化物(SOX)及氮氧化物(NOX)等有害物質(zhì)的排放。由于可利用現(xiàn)有城市燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施,因此預(yù)計(jì)會(huì)加快氫社會(huì)的實(shí)現(xiàn)。

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