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海上風電制氫,歐洲能源的救命稻草?

2023-09-07 來源:能源新媒 瀏覽數:461

近兩年來,氫被整個能源行業寄予厚望。甚至有人把氫稱為是碳中和的終極解決方案?,F在來看,雖然大部分人不一定認同整個觀點,但

近兩年來,氫被整個能源行業寄予厚望。甚至有人把氫稱為是碳中和的終極解決方案?,F在來看,雖然大部分人不一定認同整個觀點,但至少氫還是被視為減少全球能源碳排放的關鍵組成部分。然而,轉向可再生氫經濟必須首先克服一系列不可忽視的挑戰。

所謂的綠氫是利用可再生能源電解水生產的,目前僅占全球產量的1%左右。它的價格也是灰氫——即由化石能源為原料生產出的氫氣——的3倍左右。

擴大綠氫規模的主要難題之一是獲取大量的可再生能源和水。而這樣看來,海上風電制氫會是一個很好的解決方案。

可再生氫生產商Lhyfe的海上項目經理Stéphane Le Berre說:“建設海上風電的高成本有很大部分來自于建設從海洋到陸地的電纜?!痹诤芏嘧钚碌拇笮晚椖恐?,僅這一部分成本就達數十億歐元。

Stéphane Le Berre表示:“海上風電開發商降低成本的一個解決方案就是在海上直接制備氫氣。把產出從電力轉化為氫能?!?然后,氫氣可以通過現有的石油和天然氣管道運輸到大陸上。

綠色獨角獸

Lhyfe由Matthieu Guesné于2017年創立,當時只有6員工,如今總部位于南特的Lhyfe擁有員工200名,業務遍及16個國家。它已吸引了約8000萬歐元的資金,并表示其使命是成為“綠色獨角獸”。

Lhyfe位于Bouin的陸上工廠自2021年下半年開始運營,目前每天生產300公斤綠氫。一公斤氫氣的能量相當于一加侖(3.78升)汽油,而相同當量汽油燃燒時產生的二氧化碳略多于9公斤。氫則是0排放。

Lhyfe本來沒準備成為綠氫生產商。Lhyfe成立之初是為了解決海洋氧氣消耗的問題。在電解水制氫的時候,還會釋放氧氣作為副產品。Lhyfe打算將其抽回海洋,以緩解海洋生態系統被破壞的問題。

“我們創辦Lhyfe時,希望通過生產氫氣的經濟效益來解決氧氣送回大海的問題?!盨téphane Le Berre說。

去年9月,Lhyfe啟用了世界上第一個海上可再生氫氣生產試點基地。6月,該公司宣布名為Sealhyfe的1MW示范項目已生產出第1公斤綠氫。(東方電氣幾乎在同一時間也成功了,可能比Lhyfe還要早幾周。)

Sealhyfe項目位于距法國Le Croisic海岸約20公里處。如今,它每天可以生產半噸氫氣。制氫設備安裝在SEM-REV風電項目。這里也是歐洲最早的浮式風電項目之一。

SEM-REV有一個水下電纜接頭,類似于一個帶有四個插座的巨大方塊。其中一根用于連接 SEM-REV項目的風機,另一根用于連接現場與陸上電網的電纜。剩下的兩個插頭之一就被用來給Sealhyfe項目提供電力。

Sealhyfe電解槽坐落在一個浮動平臺上,經過工程處理以穩定海上生產單元,并使用淡化水進行電解。生產1公斤綠氫大約需要9升水,在淡水資源越來越緊張的情況下,這也是海上制氫的重要推動力。

Lhyfe需要在明年5月之前斷開與SEM-REV的連接之前,證明海風制氫不僅在經濟和技術上有效,而且能夠承受冬季大西洋的惡劣條件。

氫希望

Sealhyfe的經驗教訓將為未來的海上項目提供參考。在一系列海風制氫項目中,就包括Lhyfe正在與另外八個合作伙伴協調的10MW HOPE項目。歐洲清潔氫合作伙伴計劃已為該項目獲得2000萬歐元的資助。

HOPE項目每天將生產多達4噸的綠氫。計劃于2026年在比利時海岸外建成并運行。到2030年,Lhyfe計劃將多個10MW項目增加到100MW。

綜觀整個歐洲,海上風電制氫正在成為一股不容忽視的潮流。其中一個知名項目——H2Mare,就由西門子能源和西門子歌美颯合作運營。

“海上風電制氫可以保證更加考慮人口稠密和經濟發達的地區,同時減少占地和運輸成本?!蔽鏖T子能源H2Mare海上氫氣項目協調員兼項目經理Mathias Mueller說,“此外,海上的風速通常更高且更穩定,可以持續提高發電量?!?/p>

西門子能源已經為此投資了1.2億歐元。該項目將建立一個位于公海上的測試平臺,而不是全面的離岸系統,同時還將建立一個電解水系統的岸上測試裝置。它將嘗試證明海上風電制氫的經濟可行性和最佳的技術、設備配置。

由于在電池技術領域落后,歐洲決定加強在氫能技術上的投入。

德國聯邦教育和研究部選擇H2Mare作為三個旗艦氫項目之一,投入的總金額達7億歐元。作為德國到2030年實現30MW海上風電制氫計劃的一部分,政府在北海劃出了一塊區域用于綠氫生產,容量高達可1GW。

然而,業界并不滿足于此雄心。今年5月,包括BP、西門子歌美颯、萊茵集團和Lhyfe在內的企業集體向德國政府簽署了一份呼吁,要求其在國家戰略和地區發展計劃中增加到2035年新增10GW海上風電制氫的目標 。

荷蘭政府也在推動海上氫能議程。今年3月,它指定了位于該國北部瓦登群島附近的一個地區,用于建設500MW的風電制氫項目。作為嘗試,該項目將開發一個電解容量在50MW至100MW之間的小型試點項目。

“我認為歐洲足夠明智,早早地押注氫能,并支持其發展?!盨téphane Le Berre說?!艾F在,歐洲各國已經做好了準備,只要我們可以按時完成既定目標,那么就可以實現綠氫領域經濟、技術的領先?!?/p>

歐盟委員會通過RePowerEU設定了到2030年生產1000萬噸綠氫的目標,并預測到2050年氫(歐盟本土生產和進口)將占其能源結構的14%。

為了支持這一目標,它打算到2027年通過InvestEU計劃籌集3720億歐元。對于建造電解槽或通過開發氫動力飛機和汽車的歐洲初創公司來說,這種類型的行業支持可能會推動他們起步——并且走向更清潔的未來。


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