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海上风电制氢,欧洲能源的救命稻草?

2023-09-07 来源:能源新媒 浏览数:246

近两年来,氢被整个能源行业寄予厚望。甚至有人把氢称为是碳中和的终极解决方案。现在来看,虽然大部分人不一定认同整个观点,但

近两年来,氢被整个能源行业寄予厚望。甚至有人把氢称为是碳中和的终极解决方案。现在来看,虽然大部分人不一定认同整个观点,但至少氢还是被视为减少全球能源碳排放的关键组成部分。然而,转向可再生氢经济必须首先克服一系列不可忽视的挑战。

所谓的绿氢是利用可再生能源电解水生产的,目前仅占全球产量的1%左右。它的价格也是灰氢——即由化石能源为原料生产出的氢气——的3倍左右。

扩大绿氢规模的主要难题之一是获取大量的可再生能源和水。而这样看来,海上风电制氢会是一个很好的解决方案。

可再生氢生产商Lhyfe的海上项目经理Stéphane Le Berre说:“建设海上风电的高成本有很大部分来自于建设从海洋到陆地的电缆。”在很多最新的大型项目中,仅这一部分成本就达数十亿欧元。

Stéphane Le Berre表示:“海上风电开发商降低成本的一个解决方案就是在海上直接制备氢气。把产出从电力转化为氢能。” 然后,氢气可以通过现有的石油和天然气管道运输到大陆上。

绿色独角兽

Lhyfe由Matthieu Guesné于2017年创立,当时只有6员工,如今总部位于南特的Lhyfe拥有员工200名,业务遍及16个国家。它已吸引了约8000万欧元的资金,并表示其使命是成为“绿色独角兽”。

Lhyfe位于Bouin的陆上工厂自2021年下半年开始运营,目前每天生产300公斤绿氢。一公斤氢气的能量相当于一加仑(3.78升)汽油,而相同当量汽油燃烧时产生的二氧化碳略多于9公斤。氢则是0排放。

Lhyfe本来没准备成为绿氢生产商。Lhyfe成立之初是为了解决海洋氧气消耗的问题。在电解水制氢的时候,还会释放氧气作为副产品。Lhyfe打算将其抽回海洋,以缓解海洋生态系统被破坏的问题。

“我们创办Lhyfe时,希望通过生产氢气的经济效益来解决氧气送回大海的问题。”Stéphane Le Berre说。

去年9月,Lhyfe启用了世界上第一个海上可再生氢气生产试点基地。6月,该公司宣布名为Sealhyfe的1MW示范项目已生产出第1公斤绿氢。(东方电气几乎在同一时间也成功了,可能比Lhyfe还要早几周。)

Sealhyfe项目位于距法国Le Croisic海岸约20公里处。如今,它每天可以生产半吨氢气。制氢设备安装在SEM-REV风电项目。这里也是欧洲最早的浮式风电项目之一。

SEM-REV有一个水下电缆接头,类似于一个带有四个插座的巨大方块。其中一根用于连接 SEM-REV项目的风机,另一根用于连接现场与陆上电网的电缆。剩下的两个插头之一就被用来给Sealhyfe项目提供电力。

Sealhyfe电解槽坐落在一个浮动平台上,经过工程处理以稳定海上生产单元,并使用淡化水进行电解。生产1公斤绿氢大约需要9升水,在淡水资源越来越紧张的情况下,这也是海上制氢的重要推动力。

Lhyfe需要在明年5月之前断开与SEM-REV的连接之前,证明海风制氢不仅在经济和技术上有效,而且能够承受冬季大西洋的恶劣条件。

氢希望

Sealhyfe的经验教训将为未来的海上项目提供参考。在一系列海风制氢项目中,就包括Lhyfe正在与另外八个合作伙伴协调的10MW HOPE项目。欧洲清洁氢合作伙伴计划已为该项目获得2000万欧元的资助。

HOPE项目每天将生产多达4吨的绿氢。计划于2026年在比利时海岸外建成并运行。到2030年,Lhyfe计划将多个10MW项目增加到100MW。

综观整个欧洲,海上风电制氢正在成为一股不容忽视的潮流。其中一个知名项目——H2Mare,就由西门子能源和西门子歌美飒合作运营。

“海上风电制氢可以保证更加考虑人口稠密和经济发达的地区,同时减少占地和运输成本。”西门子能源H2Mare海上氢气项目协调员兼项目经理Mathias Mueller说,“此外,海上的风速通常更高且更稳定,可以持续提高发电量。”

西门子能源已经为此投资了1.2亿欧元。该项目将建立一个位于公海上的测试平台,而不是全面的离岸系统,同时还将建立一个电解水系统的岸上测试装置。它将尝试证明海上风电制氢的经济可行性和最佳的技术、设备配置。

由于在电池技术领域落后,欧洲决定加强在氢能技术上的投入。

德国联邦教育和研究部选择H2Mare作为三个旗舰氢项目之一,投入的总金额达7亿欧元。作为德国到2030年实现30MW海上风电制氢计划的一部分,政府在北海划出了一块区域用于绿氢生产,容量高达可1GW。

然而,业界并不满足于此雄心。今年5月,包括BP、西门子歌美飒、莱茵集团和Lhyfe在内的企业集体向德国政府签署了一份呼吁,要求其在国家战略和地区发展计划中增加到2035年新增10GW海上风电制氢的目标 。

荷兰政府也在推动海上氢能议程。今年3月,它指定了位于该国北部瓦登群岛附近的一个地区,用于建设500MW的风电制氢项目。作为尝试,该项目将开发一个电解容量在50MW至100MW之间的小型试点项目。

“我认为欧洲足够明智,早早地押注氢能,并支持其发展。”Stéphane Le Berre说。“现在,欧洲各国已经做好了准备,只要我们可以按时完成既定目标,那么就可以实现绿氢领域经济、技术的领先。”

欧盟委员会通过RePowerEU设定了到2030年生产1000万吨绿氢的目标,并预测到2050年氢(欧盟本土生产和进口)将占其能源结构的14%。

为了支持这一目标,它打算到2027年通过InvestEU计划筹集3720亿欧元。对于建造电解槽或通过开发氢动力飞机和汽车的欧洲初创公司来说,这种类型的行业支持可能会推动他们起步——并且走向更清洁的未来。


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