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如何为美国的氢经济奠定基础

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新的以氢为基础的能源项目在世界各地层出不穷。

马丁Abegglen

以氢为基础的能源的计划和项目的公告正在以规模和雄心出现欧洲亚洲.相比之下,美国并没有看到这种吸引眼球的举措。但美国正在悄然取得进展,并为很快可能成为国家氢能战略的计划奠定了基础。

欧盟的新“氢战略”与欧盟的“能源系统整合战略”紧密相连,它的目标是建立一个包括东欧和北非在内的大型地区性氢市场。在氢利用方面,东北亚与欧洲不相上下。日本意义深远的计划包括从中东主要石油和天然气出口国进口“蓝色氢”(采用碳捕集技术生产)。

虽然美国尚未宣布这种规模的重大努力,但在设想和启动未来的“氢经济”方面已经取得了重大进展。美国政府正在资助一项专注于新兴技术和市场开发的专项计划。

与此同时,一个主要的行业组织发布了一份现实的“路线图”,为新技术的部署和市场的开放设定了10年的时间表。

能源部是氢

美国能源部的(电子邮件保护)该计划被描述为“在整个经济中充分实现氢的好处的多年倡议”,是一项已有4年历史的倡议,目前已开始显现成果。它认为氢是一种集成技术,可以提高多种能源的性能,并在促进低碳能源系统中发挥关键作用。

在过去的一年中,美国能源部向大约50个项目提供了1亿多美元的赠款,以促进(电子邮件保护)倡议。它们由能源部能效和可再生能源办公室(EERE)、其氢和燃料电池技术办公室(HFTO)与其他EERE办公室合作提供资金。就在上个月,EERE宣布在2020财政年度为18个项目提供约6400万美元。

这些选定的项目显示了广泛和重点的技术发展,需要广泛推进整个美国能源系统的氢的部署。综合来看,它们显示了氢在运输、重工业、能源储存和其他能源密集型部门的减碳作用。

6个项目致力于燃料电池技术的研发和重型燃料电池卡车的制造。

6个项目致力于燃料电池技术的研发和重型燃料电池卡车的制造。支持私营部门在电解槽制造方面的研发,支持企业和学术研究在储氢方面的研究,特别是用于储氢罐的高强度碳纤维。有两个项目鼓励在港口和数据中心进行大规模氢使用示范,以及对氢应用于“绿色钢铁”生产的学术研究。其中一个项目致力于为未来的氢和燃料电池工人提供培训。

(电子邮件保护)正在寻找新的和新兴市场,整合氢技术可以增加价值,”EERE HFTO主任Sunita Satyapal说。“这些市场的一些例子是数据中心、港口、钢铁制造和中型和重型卡车。”

Satyapal说,这些项目旨在通过示范如何将氢的机会转化为真正的解决方案,弥合技术创新方面的差距。HFTO范围内的所有研究、开发和演示均以技术、性能和成本目标为指导。这些目标是在工业投入下制定的,以确保新技术与现有技术具有竞争力。

她说:“这些项目将强调通过创新的制造方法和技术加强氢供应链。”

项目将强调通过创新制造方法和技术加强氢供应链。

除了竞争选出和资助的项目外,超过25个(电子邮件保护)这些项目是根据实验室合作协议进行的。合作研究和发展协议(CRADA)使国家实验室能够在关键技术领域与工业界合作推进(电子邮件保护).最近提出了对CRADA项目的新呼吁,要求提供2 400万美元,用于国家实验室在两个优先领域的合作项目:用于中型和重型燃料电池汽车的氢燃料技术;以及天然气管道中的氢混合。

行业输入

美国能源部的(电子邮件保护)燃料电池和氢能源协会(FCHEA)主席Morry Markowitz说:“该计划对实现变型氢和燃料电池技术的更广泛商业化至关重要。“其中许多项目正在推动氢在传统上难以脱碳市场的应用,如重型运输、船舶推进和钢铁生产。”好用的买球外围app网站

FCHEA是位于华盛顿特区的一个旨在促进燃料电池和氢能商业化和市场的行业协会,该协会提出了“氢经济”的全面愿景。该公司的《美国氢经济路线图》(Road Map to a U.S. Hydrogen Economy)全面考察了氢经济的潜在应用范围:作为住宅和商业建筑的低碳(可能是零碳)燃料;作为运输部门的重要燃料;好用的买球外围app网站作为工业和长途运输的燃料和原料;作为电力行业的重要参与者,致力于发电和电网平衡。

早期的机会出现在有可再生能源标准的州,在这些州,适当的监管框架可以允许氢开始在电网稳定和储存方面发挥作用。

如果美国政府认真对待为低碳能源的未来制定全面规划和目标,FCHEA的路线图很可能预示着官方的氢战略。它分为四个阶段:2020-22(当前阶段);早期2023 - 25(扩大);2026 - 30(多元化);该组织预计,到2030年以后,氢的应用将“广泛推出”。

当务之急是在州和国家层面设定目标。他们还关注扩展成熟应用程序的最佳机会,寻求降低成本,从而开启新的机会。早期的机会出现在有可再生能源标准的州,在这些州,适当的监管框架可以允许氢开始在电网稳定和储存方面发挥作用。

在早期的规模化阶段,大规模的氢生产和需求开始降低成本。该路线图为燃料电池电动汽车(FCEVs)设定了具体目标,包括轻型和重型,并呼吁扩大加油站网络。改造发电将允许加强电网平衡,同时也开始为建筑混合天然气。

多样化始于十年中期,每年大约消耗1700万吨低碳氢燃料,销售120万辆燃料电池汽车。到本世纪末,关键的基础设施已经到位,难以脱碳的重工业和航空部门也受到了影响。整个经济范围的碳价格将促进这种扩张。

氢的崇高愿景将依赖于强有力的政府领导和与工业的密切合作。

2030年以后,氢的骨干基础设施开始大规模出现,包括低碳氢生产、氢分销管道网络和遍布美国的大型加油站网络。到2050年,采用氢燃料电池用于分布式电力已成为标准,而现场电解槽支持当地电网,为加氢站提供氢气的同时进行能量储存和负载平衡。在工业上,低碳氢是一种广泛使用的原料,通过碳捕获和存储或专用可再生能源和现场电解水生产。

氢的崇高愿景将依赖于强有力的政府领导和与工业的密切合作。FCHEA的路线图指出,欧洲和亚洲国家正在为未来氢经济的基础建设进行投资。该组织呼吁美国不要落后。

这个故事最初出现在:

OilPrice

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