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欧洲首个大型氢港浮出水面
发布时间: 2021-05-17

来源:中国石化报

无碳排放的氢气将在未来“氢经济”的许多领域得到使用。它的高能量强度使其成为减少运输和工业部门碳排放的基础。氢气具有无与伦比的长期和季节性存储能力,使其成为依赖间歇性可再生能源的电力系统中必不可少的能源载体。

虽然现在氢经济尚未形成规模,然而业界越来越多的共识是,氢经济将出现在重工业、运输和管道融合的集群中。工业港口很可能是氢经济首先形成的完整系统。

大西洋理事会全球能源中心最近发布的政策摘要将重点放在了美国现有的氢气生产集群上,暗示了美国安吉利斯港及得克萨斯州墨西哥湾沿岸地区是低碳氢最初兴起的有利地点。

同样,国际可再生能源机构(IRENA)在最近的一份报告中声称,“降低绿氢的成本,扩大电解槽的规模”,产业集群将是绿氢生产的关键场所,以实现广泛部署所需的规模经济。

氢气战略在鹿特丹发展迅猛

在欧盟新的氢战略鼓舞下,荷兰的鹿特丹港正迈出重要的第一步,成为欧洲的“氢中心”和世界上最先进的绿氢生产中心之一。

鹿特丹已是主要的能源进口和生产中心。该港口有超过100家工业公司,拥有大型炼油和石化产品集群。其能源业务包括石油、煤炭、天然气、生物质和热能。它还拥有大量风能和太阳能资源。该港口是通往西北欧其他地区(尤其是通过船舶和管道通往德国)的主要能源转运点。

“这个丰富的能源贸易中心应提供一个绝佳的环境,以创建一个无碳和低碳氢的完整氢价值链。”这是5月初在线举办的第二届世界氢能峰会上,众多行业赞助商的主要话题,这次峰会是可持续能源委员会与港口和鹿特丹市共同组织的。

鹿特丹市市长艾哈迈德·隆格莱布在峰会上说:“氢能源是我们的下一步规划,新的游戏规则改变者。”他指出,港口在枯竭的海上天然气田中对二氧化碳存储基础设施的投资,以及由可再生能源(包括进口可再生能源)产生的绿氢最终将取代鹿特丹的蓝氢。他说:“我们正在迈向可持续的循环城市经济。”

鹿特丹港务局总裁兼首席执行官阿拉德·卡斯特琳也在会议上表示,该港的能源和燃料系统将在未来30年内全面检修。将在港口区域建造一个“氢主干”,以实现一个循环系统。

这项工作将需要新基础设施。当前的计划包括生产设施(蓝氢和绿氢)、管道基础设施,进口、存储、运输和交易平台。新基础设施预计在多个领域使用,包括工业、公路运输和内陆导航。

卡斯特琳说:“通过这种方式,我们的目标是到2030年实现大规模的绿氢生产。”

2050年绿氢或将完全替换蓝氢

鹿特丹港正在与政府合作制定法规和补贴,并与公司合作。该港口正在开发一个园区,该园区具有集中组织的电源连接和水,将于2024年投入运营,涉及的公司包括壳牌和bp。同时,它正在与Uniper公司进行电解器开发的可行性研究。预计到2025年电解槽容量将超过500兆瓦,到2030年至少为2吉瓦。

附近的北海将成为绿氢和蓝氢生产的主要领域。电解池将直接与北海风电场相连,并计划在工程中增加海上风能。蓝氢将来自炼厂气和天然气,以及在北海海床下进行碳捕集和封存的天然气。

卡斯特琳解释说,绿氢和蓝氢将协同生产,而蓝氢旨在降低化学和钢铁生产的成本。到2050年,港口希望将蓝氢完全替换为绿氢,届时,当地将生产和使用2000万吨氢气,其中1/3留在荷兰,其余的将出口到德国和其他地方。西北欧的化学和钢铁行业将有很大的发展。

这些问题可通过建造新的运输基础设施来解决。港口即将对通过港口区域的“开放通道”做出最终投资决定,该管道将连接生产商、进口码头和用户。它正在建立一个交易平台,用于将氢运输到德国。有的项目直接在运输中使用氢气,例如在莱茵河上用于内陆航行的燃料及卡车,而法液空公司计划到2025年拥有1000辆氢动力卡车。

这种强劲的氢气经济将需要更多绿氢,能源的进口将是必要的。卡斯特琳说:“北海根本不足以为我们提供足够的风力来完全服务于市场。”他预计,从2030年起荷兰将大量进口氢气,包括葡萄牙、摩洛哥、冰岛、阿曼、乌拉圭和澳大利亚。

能源运输将需要新的基础设施,他们正在寻找距离更短的管道,例如通往德国的管道。卡斯特琳认为,就像长途运输的石油和天然气一样,跨洋运输将是解决方案。他说:“即使船运业转向使用更具可持续性的燃料,运输成本也不是问题。其他因素比氢气的运输成本重要得多,包括可再生电力生产、电解、存储、运输和回收。在欧洲,运输成本可能不到5%。研究表明,氨是氢长距离运输的潜在解决方案。”

氢贸易量或增至2000万吨

现在,流经鹿特丹港的能源约占欧盟总能源需求的13%。鹿特丹港项目经理马丁·库普曼在荷兰首脑会议由海湾合作委员会(GCC)主办的会议上致辞时说,这种能源贸易将发生重大变化。

目前,港口工业每年对氢气的需求量将近50万吨,预计到2030年将增至120万吨,此后将迅速增长。蓝氢将在当地生产,但港口承诺仅将蓝氢用作过渡燃料,到2050年逐步淘汰,替换为绿氢。

随着德国、荷兰、比利时等国家对绿氢的需求增加,到2050年,通过港口的氢贸易量可能会增至2000万吨。根据港口的计算,要使用可再生能源生产氢,需要200吉瓦装机容量。荷兰目前从其北海部分接收了1吉瓦的风能,到2050年可能会增至60吉瓦,因此,通过鹿特丹港的大部分绿氢将需要进口。

港口目前正在与潜在的出口商签订谅解备忘录并建立合作伙伴关系。阿曼沿岸的港口自2004年开始开发,是鹿特丹港务局港口与阿曼的合资企业。

港口最近宣布的一个项目将通过光伏发电制氢并在现场储存,以供苏哈尔港口的工业使用。尽管这是一个小规模项目,但该港口计划在现场发展光伏发电,以进一步发展制氢业。人们普遍认为阿曼有潜力成为绿氢燃料的净出口国。

Qamar Energy首席执行官罗宾·米尔斯提供的数据显示,阿曼在建设、投标或研究阶段的风能和太阳能光伏发电量接近3吉瓦,预计2024年完成。该地区位于沙特阿拉伯西北部和阿曼南部。

米尔斯说,该地区目前正在开发的两个最大的绿氢能源项目位于沙特西北部的NEOM和阿曼的杜库姆等太阳能和风能密集的地区。阿曼的Hyport Duqm项目将在现场建设高达500兆瓦的电解槽产能,用于为当地工业生产绿氢及最终出口到欧洲。

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