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2023-04-19 15:24:52 +08:00
彭博新能源财经创始人迈克尔·列布雷奇Michael Liebreich发表文章题目是The Unbearable Lightness ofHydrogen氢的不可承受之轻摘要如下两年前彭博新能源财经发表了我的关于氢能的文章。在氢能供应方面我持乐观态度随着时间的推移绿色氢由可再生能源生产将比蓝色氢由天然气生产但碳捕获便宜最终比灰色氢由没有碳捕获的天然气生产便宜。在需求方面我比较怀疑。虽然清洁氢气将需要在工业中的许多使用情况下脱碳并且可能用于长期储能但作用也有限。如果我当时的意图是为氢能热注入一些冷静考虑的话我显然失败了。这两年关于氢的宣传变得越来越夸张。乐观情绪据游说团体氢能委员会HydrogenCouncil援引麦肯锡报告称预计氢能为全球实现净零排放所需的减排贡献超过20%。德国总理奥拉夫·朔尔茨称氢是“未来的燃气”将“带来巨大繁荣”。日本首相岸田文雄宣布“转向和发展氢社会对实现脱碳至关重要。”今年英国能源大臣干脆称氢气为无所不能的“银色子弹”。我们看到公共资金开始注入。欧盟已经批准了其2020年氢能战略承诺的4300亿欧元中的前130亿欧元目前正在努力建立“氢能银行”。美国《通胀削减法案》IRA为绿氢提供十年退税3美元/公斤补贴将超过生产成本本身。氢进口作为主要工业化经济体脱碳的一种方式的想法极具吸引力以至于德国和日本都将其作为其脱碳战略的核心。日本首相岸田文雄再次表示“日本的目标是通过在拥有丰富可再生能源和海上运输基础设施的国家以低成本批量生产氢气实现国际氢气供应链的商业化。”朔尔茨总理正在推动氢进口认为这不仅是德国经济脱碳的一种方式也是俄罗斯天然气的替代品。氢的不可承受之轻今年2月川崎重工Kawasaki HeavyIndustries的SuisoFrontier运载着世界上第一批来自澳大利亚的液态氢货物抵达日本神户。这一重大事件是否如新闻报道所示预示着液态氢贸易新世界的开始不会。不说5亿澳元3.34亿美元的项目成本也不说船上大部分氢气是由煤炭制成的事实Suiso Frontier号运载的1250立方米氢气仅占一艘大型液化天然气运输船的0.2%。图表1 SuisoFrontier靠岸氢气具有非常好的重量能量密度——每单位重量携带的能量。根据这一衡量标准氢比柴油、汽油和喷气燃料高出约三倍液化天然气高出2.7倍——这就是为什么这是一种优秀的火箭燃料。然而氢气的体积能量密度非常低即每单位体积携带的能量。一立方米的水重达1000公斤但一立方米氢气只有71公斤重。按体积计算氢气的能量密度是航空煤油的四分之一仅为液化天然气的40%。由于船只数量有限由于苏伊士运河、巴拿马运河等瓶颈这不可避免地意味着更长的运输行程。即使川崎重工要将其氢运输船的规模扩大到与液化天然气货轮相同的规模它也需要交付2.5次才能运送与一批液化天然气相同的能量。显然2.5倍的旅行将花费2.5倍的费用。液态氢运输船将不可避免地比液化天然气运输船更昂贵。液态氢的温度需要-253℃所有管道、阀门、泵和储罐都必须抗氢脆。由于液态氢比液化天然气更冷、更轻因此液态氢船在途中的蒸发量将多达九倍除非增加更多的隔热层或复杂的低温循环系统。总的来说氢贸易海运部分的成本约为每单位能源液化天然气成本的四倍。但这只涉及海运部分还有液化和再气化。氢的液化是一个非常消耗能量的过程由于氢物理特性的“怪癖”而变得复杂——比如它的负焦耳-汤姆逊效应不像大多数气体<EFBC8C><E6B0A2>