可持續(xù)性：了解圍繞氫的炒作及其好處
2021-07-19
這就是為什么GCC在全球范圍內處于領先地位，在氫供應方面發(fā)揮主導作用的原因。
能源領域的新流行語是脫碳，氫被吹捧為未來的燃料。但是GCC在氫的生產和部署上到底有多大的進步呢？它要去哪里？
我們采訪了MartinO‘Neill，GE天然氣動力公司產品管理副總裁兼通用電氣脫碳中心負責人，以了解更多情況。
氫已經(jīng)成為全球和地區(qū)關注的熱門話題。在GCC案中，我們現(xiàn)在在制氫/制氫方面的立場是什么？
GCC開始將氫視為未來的主要燃料，因為只有低碳燃料才能被允許燃燒。數(shù)十年來，全球碳氫化合物儲量巨大，全球對用于發(fā)電和其他用途的氫越來越感興趣，因此，海灣地區(qū)越來越多的石油和天然氣公司專注于生產藍色氫或藍色氨。這也是它們在未來幾十年里在全球能源市場中保持相關性的一種手段。我們仍處于起步階段，但沙特石油公司、ADNOC和NEOM已宣布計劃生產氫或氨，這是一種合適的氫載體，并將這種燃料運往日本、南亞等市場，并可能還運往世界其他地區(qū)。
將氫用于發(fā)電的最大挑戰(zhàn)是什么？
在使用氫作為發(fā)電燃料方面存在著許多實際挑戰(zhàn)：·運輸和儲存氫需要特別考慮，因為氫具有攻擊和脆化某些材料的特性。
極端的壓力和溫度需要壓縮和液化。
·在氫燃料上運行燃氣輪機可能需要改變燃燒、燃料和工廠安全系統(tǒng)。
·氫的熱值約為天然氣的三分之一。對于給定的流量，氫提供的能量較少。它也是一個比天然氣更小的分子，這意味著它可以通過密封泄漏在天然氣系統(tǒng)中是無泄漏的。
氫氣比天然氣更易燃，燃氣輪機與天然氣/氫氣混合燃料的安全運行需要特別考慮。
氫氣的火焰溫度高于天然氣。這可能導致NOX排放量的增加，這取決于燃料中氫的濃度和燃氣輪機的具體燃燒系統(tǒng)。
存在可追溯性和原產地證書問題。我們需要對氫的灰色、藍色、綠色和其他顏色有一個明確和共同的理解，并需要知道誰能夠提供充分的證明，證明在制氫過程中形成的二氧化碳是適當儲存的。
此外，還有一些問題需要在系統(tǒng)一級加以解決。你生產的氫越多，你需要的可再生能源和碳捕獲和儲存解決方案就越多。你產生的可再生能源越多，你就越需要能源儲存、智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)和集成。這是一個相互關聯(lián)、一體化的世界，需要做大量工作才能實現(xiàn)這一目標。
在氫藍色、綠色、灰色、綠松石、棕色、粉紅色、黃色和白色等方面，有幾種“顏色”。你能詳細說明一下這一切是如何運作的嗎？哪一個更好？
國際上正在使用一項基于顏色的公約來描述和區(qū)分制氫方法：
• 灰色(或黑色)煤的氣化或天然氣的重整，沒有碳捕獲
• 藍色*利用碳捕獲和儲存改造蒸汽甲烷(SMR)
• 綠色*利用可再生能源電解水
• 粉紅色(紅色)*利用核能電解水
• 綠松石甲烷的熱解，產生氫和固體碳作為副產物。
• 白色*使用100%生物量作為原料的生物質氣化或其他工藝
在發(fā)電方面，重要的是要注意的是氫的來源并不重要，一旦氫氣產生，任何給定的體積都會以同樣的方式在燃氣輪機中燃燒，產生同樣的能量，而不管它是由什么方式產生的。我們需要迅速擴大低碳氫的生產--不同的顏色--如果我們想要氫成為能源組合中的關鍵部分，因為我們致力于更深層次的脫碳。
阿聯(lián)酋一直在尋求擴大生產，以期在不久的將來出口氫氣。沙特阿拉伯還打算成為世界上最大的氫供應國。GCC國家如何確保他們實現(xiàn)雄心勃勃的氫議程？
在全球范圍內，90%以上的工業(yè)氫供應來自甲烷轉化過程，通常稱為SMR。SMR的原料通常是甲烷或更高的碳氫化合物。電解法生產的綠色氫比藍色氫更耗能，需要大量的淡水，除了熱脫鹽或反滲透(RO)技術外，GCC不太容易獲得。為了實現(xiàn)他們雄心勃勃的氫議程，GCC國家將需要利用他們的碳氫資源來生產藍色氫，而藍色氫的生產成本通常還不到綠色氫的一半。
作為一名國際球員，你如何看待GCC在氫的部署方面在全球范圍內的表現(xiàn)？
該地區(qū)在全球處于有利地位，可以在藍色和綠色氫的供應方面發(fā)揮主導作用，并作為這種寶貴的清潔燃料的出口國，繼續(xù)處于世界未來能源生態(tài)系統(tǒng)的核心地位。這是因為，從長遠來看，GCC擁有生產氫氣所需的許多要素：巨大的可再生能源潛力；可再生能源項目的大量土地；海水供應；用于安全儲存二氧化碳的枯竭油氣藏；以及大量天然氣儲量。此外，中東國家可以有效地將氫輸送到鄰近的非洲、歐洲和亞洲缺乏能源的市場。
通用電氣如何調整其投資組合，為氫燃料發(fā)電做好準備？
今天，通用電氣的所有燃氣輪機都可以在一定程度上燃燒氫燃料，我們正在通過內部研發(fā)和測試，以及參與美國能源部氫燃料計劃，繼續(xù)為我們的燃氣輪機開發(fā)更高的氫氣能力。
GE燃氣輪機一直在各種工業(yè)應用中使用氫燃料混合燃料，包括鋼廠、煉油廠和石油化工廠--我們75多臺燃氣輪機已經(jīng)(或繼續(xù))使用含有氫的燃料。
我們最近宣布，一個利用通用電氣9F.05燃氣輪機的項目將為澳大利亞第一個雙燃料天然氣/氫發(fā)電廠--新南威爾士州的Tallawarra B發(fā)電廠提供動力。該項目旨在加速澳大利亞的能源轉換，利用氫和氫混合燃料可以進一步脫碳的天然氣。通用電氣還使美國俄亥俄州485兆瓦的聯(lián)合循環(huán)7HA發(fā)電廠能夠在無碳氫的基礎上運行。擁有該工廠的龍嶺能源終端公司(Long Ridge Energy Terminal)正與通用電氣(GE)和新堡壘能源(New Forser Energy)合作，向客戶提供無碳能源，方法是在氣流中摻加氫氣，并在未來十年將工廠轉化為能夠燃燒100%綠色氫的工廠。
