從2030年起,荷蘭的燃?xì)獍l(fā)電站必須添加1%的氫氣。到2032年,這一比例將增加到至少5%。這是荷蘭政府在2030年實(shí)現(xiàn)額外二氧化碳減排的措施之一。
2025年4月25日,政府提出的許多額外氣候措施已經(jīng)放出風(fēng)聲。然而,我們并沒有注意到燃?xì)獍l(fā)電站的氫混合義務(wù)。
在發(fā)電站共燃?xì)錃饩拖裨谥醒牍┡仩t的天然氣網(wǎng)絡(luò)中混合氫氣一樣有趣。氫氣的熱值比天然氣低66%左右。因此,在燃?xì)獍l(fā)電站中,混合1%或5%的氫氣只能分別減少0.3%和1.5%的二氧化碳排放。
相互解決使任務(wù)更加可行
在2030年和2032年,并不是所有的燃?xì)獍l(fā)電站都將連接到國家氫網(wǎng)絡(luò)。用卡車供應(yīng)氫氣或在燃?xì)獍l(fā)電站附近生產(chǎn)氫氣也是一種選擇。然而,也允許以強(qiáng)制性體積進(jìn)行氫氣交易。燃燒超過強(qiáng)制性氫氣百分比的發(fā)電站可以通過繼續(xù)燃燒100%的天然氣來抵消多余的氫氣體積。
目前,我們可以很容易地儲(chǔ)存現(xiàn)有化肥廠和煉油廠中可用的所有可持續(xù)氫。
然而,總有一天,已經(jīng)影響深遠(yuǎn)的可持續(xù)電力生產(chǎn)必須完全無二氧化碳。因此,一個(gè)包含大量風(fēng)能、核能和太陽能的可持續(xù)電力系統(tǒng)需要無二氧化碳可控容量。
氫燃料發(fā)電廠在這里做得很好。混合義務(wù)的解決方案給一些天然氣發(fā)電廠的經(jīng)營者帶來了希望,他們最終將開始使用更合理的氫含量,例如50%,甚至更好的是100%,直接用于現(xiàn)代化的燃?xì)廨啓C(jī)或一套新的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
上屆內(nèi)閣決定,荷蘭電力部門應(yīng)在2035年實(shí)現(xiàn)零二氧化碳排放。令人驚訝的是,內(nèi)閣仍然堅(jiān)持這一目標(biāo)。然而,從2032年的5%到2035年的100%無二氧化碳這一步驟表明,這一目標(biāo)已經(jīng)被秘密地放棄了。
為將燃?xì)獍l(fā)電站轉(zhuǎn)換為氫氣發(fā)電站而預(yù)留的7.8億歐元補(bǔ)貼——用于燃燒超過規(guī)定比例的氫氣的發(fā)電站——在任何情況下都不過是小費(fèi)。使用“普通”天然氣的燃?xì)獍l(fā)電站的盈利能力已經(jīng)面臨壓力。
大型風(fēng)電場(chǎng)必須在2032年前投入運(yùn)行,以履行混合義務(wù)
到2032年,一個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)必須投入運(yùn)營,以滿足混合義務(wù)。2024年,燃?xì)獍l(fā)電站提供了430億KWh的電力。去年,燃煤發(fā)電站提供了近100億KWh的電力,必須在2030年前關(guān)閉。為了了解混合義務(wù)的規(guī)模,我假設(shè)2030年和2032年所需的可控容量約為500億KWh,而燃?xì)獍l(fā)電站將完全填補(bǔ)這一缺口。到2030年,2億KWh必須來自氫氣。到2032年,8億KWh必須來自氫氣。
到2032年,假設(shè)燃?xì)獍l(fā)電站的效率為60%,每年將需要大約42,000噸可再生(綠色)氫。這將需要大約一個(gè)600MW的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電力。
到2032年,荷蘭是否會(huì)有那么多的電解產(chǎn)能將是一個(gè)未知數(shù)。目前只有200MW正在建設(shè)中。小型項(xiàng)目的投資決策已經(jīng)做出,但還不足以達(dá)到600MW的規(guī)模。
如果從天然氣中產(chǎn)生的氫氣(藍(lán)色氫)與二氧化碳儲(chǔ)存也被允許在混合義務(wù)范圍內(nèi),Porthos二氧化碳儲(chǔ)存項(xiàng)目可以提供一個(gè)解決方案。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于明年投入運(yùn)營,主要從鹿特丹港的氫氣生產(chǎn)商接收二氧化碳。
高爐煤氣能夠變身綠氫或藍(lán)氫?
荷蘭的幾個(gè)燃?xì)獍l(fā)電站已經(jīng)達(dá)到了2032年的混合義務(wù)。IJmond(144MW)和Velsen 25(380MW)發(fā)電站燃燒塔塔鋼鐵公司生產(chǎn)鋼鐵時(shí)釋放的高爐煤氣。
這種高爐煤氣是從礦石和煤中生產(chǎn)生鐵的過程中產(chǎn)生的,由大約5%的氫和20%的一氧化碳組成。體積的其余部分(主要是氮和二氧化碳)對(duì)熱值沒有貢獻(xiàn)。
所以你可以說,鼓風(fēng)爐燃煤工廠總是共燃20%的氫。因?yàn)殇撹F生產(chǎn)幾乎全年都在繼續(xù),所以高爐煤氣也幾乎不間斷地生產(chǎn)。這表明高爐燃?xì)廨啓C(jī)(可以)實(shí)現(xiàn)高利用率。每年總共40億KWh是可能的。
如果我們認(rèn)為塔塔鋼鐵公司高爐煤氣是可再生的或不含二氧化碳的,那么將其中的20%歸為氫,2032年的混合義務(wù)就完全得到了滿足。
這也是有可能的,因?yàn)闅涞木G色和藍(lán)色溢價(jià)標(biāo)簽可以分開交易。更具可持續(xù)性的氫氣生產(chǎn)商可以出售原產(chǎn)地保證。有了這些證書,高爐煤氣中的氫氣可以被洗成綠色或藍(lán)色。然后,高爐煤氣廠可以將高于5%義務(wù)的氫電力生產(chǎn)出售給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,后者繼續(xù)燃燒100%的天然氣。
如果我沒有在思考和計(jì)算中犯任何錯(cuò)誤,那么宣布的2030年和2032年的混合義務(wù)現(xiàn)在可以完全通過行政手段來實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)實(shí)世界中,沒有額外的氫氣進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電站。
(素材來自:氫能新聞 全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合)
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