氢气可以降低电动行业的能源成本吗？

2018年10月9日,

矿业公司在脱碳的努力中面临着重大挑战，它们正在寻找更多机会采用动态技术来帮助这些努力。在许多情况下，挑战是在不限制提取和处理系统的效率的情况下做到这一点。可再生能源解决方案可以抵消这些挑战中的许多。

然而，对于一些公司来说，需要一个可选的动态解决方案。作为一种已用于新的采矿加工应用、重型车辆和发电的无排放燃料，氢具有灵活性，可解决采矿部门正在经历的一些加工和操作挑战。

最近的声明盎格鲁美国计划拆除内部投资单位以支持氢技术，以及综合努力Rio Tinto，Apple和Alcoa脱碳化铝冶炼过程（elysis.)，在采矿和与采矿有关的过程中使用氢作为脱碳解决方案的运动正在获得动力。

与许多其他有抱负的技术一样，氢技术在技术真正来到年龄之前经历了ICARUS时刻。尽管2000年代初重大规划和投资，但氢工业未能为投资者提供燃料电池技术和财务回报的重大部署。然而，这种初步失败并没有遏制国际对氢的兴趣，以及组织国际能源机构(PDF)和麦肯锡继续相信氢气将在全球能源转型到低碳经济中发挥至关重要的作用。

2018年，壳牌公司发布了最新的产品场景中,“天空”,概述了未来的愿景，其中消耗的总消耗的10％来自氢气，H.2在工业和商业供暖部门的一系列应用中使用的燃料，运输部门和长期存储空间部门。好用的买球外围app网站与此同时，一个叫做氢委员会的身体，包括奥迪，宝马，博世，英国，雄同军，通用汽车，本田，马林根和32个其他领先的全球制造商，于2017年发布了氢未来的路线图。路线图计算出，到2050年，4亿辆轿车、1500万至2000万辆卡车和500万辆公共汽车将使用氢气，并减少全球CO2排放量为60％。

到2050年，氢将占全球最终能源消耗总量的18%，届时将有4亿辆轿车、1500万至2000万辆卡车和500万辆公交车使用氢。

许多人想知道电池技术的进步如何应用于重型运输车辆，如矿用卡车。事实上，这条路径仍然是不确定的，需要进一步研究才能确定最优解。考虑到这一差距以及与矿山24/7生产周期相关的挑战，研究和参与氢技术具有重大价值，目的是找到一种机制，以脱碳一些最根深蒂固的难以消除的工业挑战。

应用的机会

在这种背景下，投资者和企业家已经开始探索氢气的商业上可行的应用，并且一个潜在用例是采矿部门。持续的驱动器使矿井更安全，更环保的中性在现场氢气使用中产生了重大兴趣，目前专注于采矿卡车和移动机械的部署。

包括现代ix35和丰田Mirai在内的许多燃料电池汽车(FCEVs)已经可供商业购买，这表明燃料电池汽车将很快取代轻型汽车和小型4x4汽车。更重要的是，燃料电池在更大范围的氢应用中，例如阿尔斯通的Coradia Ilint火车和训练尼古拉一大型卡车表明燃料电池开始为重型机械提供显着的马力（HP），扭矩和燃料经济性。

例如，广泛使用的重型采矿车，如猫785d.车辆重量为46,000-67,000磅的总HP为1,450磅，而尼古拉通过300千瓦容量的燃料电池，18,000-21,000英镑的卡车框架可产生高达1,000惠力。如果缩小，三个Nikola 320千瓦时的电池组将重9000 - 12000磅并产生高达6,000英尺的扭矩。这对此有利地比较CAT 3512C HD柴油发动机它的干引擎重量为14650磅，在6910磅英尺的速度下峰值扭矩。这个假设只是说明了氢相关技术的应用和潜力。线性缩放的尼古拉电池组的应用也是纯粹的说明，是一个进一步研究的领域。然而，它显示了在不中断现场生产和不牺牲车辆能力的情况下脱碳的潜在能力。

氢还代表了用于离网矿的有效能量存储介质，具有多种用于产生的燃料的应用以及长期过量的能量存储能力。In the Orkney Islands, excess renewable electricity generated by the European Marine Energy Centre (EMEC) and the islands’ wind turbines is converted into hydrogen by a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer and stored by a fuel cell in the islands’ capital to provide dispatchable green power. This flexibility demonstrates that hydrogen has the dynamic value of being usable in a variety of processes around a mine, including as fuel for trucks and loaders, as energy for heating and cooling systems, and as a secondary or backup fuel stock for electricity generation, providing enhanced energy security. This last application potentially could become a mechanism that allows mines to move away from the traditional reliance on diesel backup generators and to move toward a cleaner source of generation that can be efficiently incorporated into the heavy industrial sector.

竞争力和行业意图

替代柴油的能力也为氢提供了一个相当直接的市场机会，这要归功于柴油的成本以及大多数重型采矿设备使用柴油来驱动电动机的事实。美国能源部的成本估计表明，分布式电解(使用非高峰电)可以达到$ 2.30 / gge（加仑汽油当量）氢气到2020年，使其与美国汽油价格有竞争力。

替代柴油的能力也为氢提供了一个相当直接的市场机会。

然而,这可能反映了更大的成本优势,PEM电解槽将增加一个minigrid我的网站,因为它并不代表电力的价值,否则会被削减,也不包括频率响应单位能提供的价值。因此，燃料过渡到氢能在操作和维护费用和后勤方面有节省的潜力，同时提供一种可在矿场暂时关闭时出售的次级商品。

这也为该行业未来的投资和降低成本奠定了合理的基础。例如,voestalpine.，与西门子和普鲁德合作，一直在看着通过氢气使用去除焦化的煤炭和钢铁制造商SSAB.，由Vattenfall和Miner Luossavaara Kiirunavaara支持，正在计划消除其大部分公司22045年的排放，考虑氢作为一个潜在的解决方案。因此，在矿场进行的重加工活动中使用氢，表明有可能在下游进一步使用氢。