可再生能源制氫將極大推動(dòng)低碳能源轉(zhuǎn)型,但氫能源的性質(zhì)仍存爭議。例如,并非所有人都明白要對這些“氫燃料”家用鍋爐進(jìn)行性能測試。
電氣化通常是實(shí)現(xiàn)脫碳的最佳途徑,例如推廣電動(dòng)汽車,實(shí)現(xiàn)家庭供暖電氣化。但在高品位工業(yè)余熱、大規(guī)模運(yùn)輸和長期儲(chǔ)能等應(yīng)用領(lǐng)域,電氣化所面臨的的挑戰(zhàn)將會(huì)更大。
氫能源對這些領(lǐng)域來說意義重大,幾乎沒有其他低碳替代品。據(jù)國際能源署(IEA)預(yù)測,到2030年,全球氫能需求將翻一番,高達(dá)1.8億噸。
如果國際能源署預(yù)測正確,那么生產(chǎn)、儲(chǔ)存和銷售綠氫或?qū)⑽挥谝粋€(gè)或多個(gè)重要用戶的大型工業(yè)站附近,這些地方一般位于沿海地區(qū),海上風(fēng)力發(fā)電成本低廉,風(fēng)電可以為氫電解器和壓縮機(jī)提供動(dòng)力。此外,需要不斷提高這些站點(diǎn)的儲(chǔ)氫能力,以確保用戶在有需要時(shí)能獲得可靠的氫流量。
哪種儲(chǔ)氫方案能最好地滿足這些工業(yè)站的需求?一般有兩種方案:
鹽穴
鹽礦開采后留下的礦洞,體積巨大且密封良好。利用水溶開采方式在地下較厚的鹽層或鹽丘中采礦后會(huì)形成地下洞穴,高溫高壓下的鹽具有將裂縫條下自動(dòng)愈合的特點(diǎn),一段時(shí)間后地下鹽穴就能夠成了很好的密封儲(chǔ)存庫,用于儲(chǔ)存石油、天然氣以及相關(guān)產(chǎn)品。每個(gè)洞穴的儲(chǔ)存潛力都很大,但洞穴只存在于有合適鹽層的地方。例如,在英國,只有柴郡和東約克郡地區(qū)存在這些鹽層,因此英格蘭東南部,以及南威爾士和蘇格蘭現(xiàn)有工業(yè)集群距離最近的存儲(chǔ)設(shè)施相隔數(shù)英里。
加壓金屬容器
與鹽穴不同,加壓金屬容器沒有位置限制,可安裝在任何地方。但相比之下,每個(gè)氣瓶的儲(chǔ)氫潛力相對較小。此外,該容器由金屬制成,成本高昂,占地面積大,對附近(或臨近的)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成潛在的安全威脅。
上述兩種方案都有其局限之處,并未提出最佳中型存儲(chǔ)解決方案,以推動(dòng)未來工業(yè)氫中心的發(fā)展。
地下儲(chǔ)能公司Gravricity已開發(fā)出專業(yè)技術(shù),用于儲(chǔ)存地下能源。另一個(gè)方案是建造專門的地下氫儲(chǔ)存庫。儲(chǔ)存庫有足夠的空間,可以滿足工業(yè)氫中心的全部需求。該解決方案名為綠氫flexstore巖井,它基于地下豎井內(nèi)的氣密金屬襯墊,利用周圍適宜的地質(zhì)條件,幫助我們以更低的成本安全地儲(chǔ)存氫氣。
倉庫直徑長6米、深度達(dá)365米,可以儲(chǔ)存100噸加壓綠氫,可為1000輛重型載重車輛提供燃料,為500輛公共汽車提供一周的動(dòng)力。
至關(guān)重要的是,100噸軸能力為我們提供了另一種解決方案,以滿足未來工業(yè)氫樞紐的潛在需求。如果在英國全國范圍內(nèi)推廣,僅1000家flexstore巖井就能滿足英國政府2050年儲(chǔ)氫需求的四分之一。
目前,英國氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展態(tài)勢尚不明了,但不斷滿足中等規(guī)模儲(chǔ)氫需求將是關(guān)鍵一步。
原標(biāo)題:關(guān)于儲(chǔ)氫新方法