炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（hywzm.cn) 據(jù)騰訊網(wǎng)消息，這里是狹長(zhǎng)的智利最南部地區(qū)，西鄰太平洋，東臨阿根廷，氣候多風(fēng)，風(fēng)速?gòu)?qiáng)勁且穩(wěn)定，而且總是從一個(gè)方向吹來，在這樣一個(gè)“風(fēng)水”。寶地西門子能源攜手HIF領(lǐng)導(dǎo)的幾家國(guó)際公司，正在探索麥哲倫地區(qū)風(fēng)能的最佳利用方式。

Haru Oni項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。該項(xiàng)目旨在利用智利麥哲倫地區(qū)的強(qiáng)風(fēng)來生產(chǎn)碳中和屬性的燃料。由于當(dāng)?shù)鼐邆淞己玫娘L(fēng)力條件和由此帶來的低電價(jià)，從全球范圍來看，智利都具有巨大的潛力，進(jìn)行綠氫生產(chǎn)、出口和本地使用。

在經(jīng)過項(xiàng)目組的深入調(diào)研后，認(rèn)為憑借其巨大的風(fēng)電潛能，估算麥哲倫地區(qū)的發(fā)電量將可達(dá)到目前智利全國(guó)發(fā)電量的七倍之巨。

風(fēng)和水將成為綠色能源新的希望。Haru Oni項(xiàng)目，充分展示了包括廣泛創(chuàng)新且氣候友好的技術(shù)，即通過利用水和風(fēng)能以及從空氣中捕集的二氧化碳制成“綠色合成燃料”。

相比于化石燃料，綠色合成燃料作為一種液態(tài)能源載體，碳排放會(huì)減少約九成。如果再生產(chǎn)合成汽油，可同時(shí)與現(xiàn)有的液體燃料基礎(chǔ)設(shè)施相兼容。

Haru Oni試點(diǎn)工廠是西門子在建設(shè)交通運(yùn)輸行業(yè)去碳化旅程的第一個(gè)前哨。預(yù)計(jì)到2022年試點(diǎn)階段結(jié)束時(shí)，合成甲醇年產(chǎn)量將初步達(dá)到 75 萬(wàn)升左右，其中部分合成甲醇將轉(zhuǎn)化為合成汽油(年產(chǎn)量約 13 萬(wàn)升)。

到2024年，計(jì)劃將年產(chǎn)能提高到5500萬(wàn)升，然后到2026年，增加到每年超過5.5億升。這些燃料足以滿足約100萬(wàn)輛汽車行駛一年。

而在此過程中，經(jīng)“風(fēng)能-綠電-電解水”而來的綠氫，成為可再生能源與工業(yè)等深度脫碳需求場(chǎng)景之間的紐帶。

而在此過程中，經(jīng)“風(fēng)能-綠電-電解水”而來的綠氫，成為可再生能源與工業(yè)等深度脫碳需求場(chǎng)景之間的紐帶。

去碳化是目前全球經(jīng)濟(jì)面臨的最重要的挑戰(zhàn)之一。而應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是不斷發(fā)展可再生能源以及多維能源交叉耦合，即通過綠氫，將可再生能源鏈接到發(fā)達(dá)的工業(yè)、能源和交通基礎(chǔ)設(shè)施中。

與煤炭、天然氣等不同，氫并非是一次能源，而是同電能一樣屬于二次能源，更容易耦合電能、熱能等多種能源，同時(shí)與電能一起建立互聯(lián)互通的現(xiàn)代能源網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)電力與建筑、交通運(yùn)輸和工業(yè)之間的互聯(lián)。

根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)發(fā)布的《世界能源轉(zhuǎn)型展望》，作為“1.5°C”路徑的一部分，綠氫有助于顯著減少二氧化碳排放——特別是在工業(yè)部門以及長(zhǎng)途運(yùn)輸、航運(yùn)和航空方面。

氫能的高熱值屬性是其在交通領(lǐng)域最具潛力的優(yōu)勢(shì)，是常見燃料中熱值最高的，為142KJ/g，約是石油的3倍，煤炭的4.5倍。

目前，已有氫動(dòng)力列車在德國(guó)北部正式客運(yùn)，未來將有更多氫動(dòng)力列車取代非電氣化線路上的柴油列車，英國(guó)、荷蘭和奧地利等國(guó)家也有類似的部署;而在船運(yùn)和航空領(lǐng)域，兩者也正處于示范階段，在未來的碳減排路線中，氫能正在逐步綻放其光芒。

以氫氣為原料的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用已具備數(shù)十年的發(fā)展歷史，在中國(guó)，90%以上的氫氣都用于工業(yè)原料，而氫能作為二次能源的定位則必須要追溯其制氫環(huán)節(jié)的碳足跡。

根據(jù)2020中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告數(shù)據(jù)，目前全球制氫原料中，天然氣使用最為廣泛，占比約為43%，其次是工業(yè)副產(chǎn)品制氫，占比為33%，而電解水制氫使用最少，比例極低。

西門子能源股份公司新能源業(yè)務(wù)全球首席戰(zhàn)略官兼亞太區(qū)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人趙作智博士表示，“在制氫環(huán)節(jié)需要重視碳足跡的追溯，而綠氫將在通往低碳未來的道路上起到至關(guān)重要的作用。”

在明確了綠氫的未來路線后，西門子能源使用質(zhì)子交換膜(PEM)水電解技術(shù)，利用可再生能源生成“綠色無碳”的氫氣。該技術(shù)方案具有氣體純度高、效率高、使用壽命長(zhǎng)、無化學(xué)品等特點(diǎn)。

在該技術(shù)路線下，生產(chǎn)1kg 的氫氣平均需要50kWh的耗電量，具體耗電量將取決于電解槽的操作模式和輔助系統(tǒng)的效率。根據(jù)IRENA，考慮碳減排成本，2030年左右綠氫將與灰氫實(shí)現(xiàn)平價(jià)。

此外，其Silyzer產(chǎn)品系列可以將太陽(yáng)能和風(fēng)能等間歇性波動(dòng)能源整合到工藝過程中，達(dá)到“實(shí)時(shí)跟隨，秒級(jí)響應(yīng)”。在西門子能源位于奧地利的H2FUTURE項(xiàng)目中，世界上第一臺(tái)PEM電解設(shè)備Silyzer 300(半機(jī))每小時(shí)可產(chǎn)生1200Nm 的綠氫，功率需求為6 MW，電解系統(tǒng)的效率高達(dá)80%。

西門子能源旗下的西門子歌美颯也在探索海上的氫能路線，計(jì)劃在五年內(nèi)總投資約1.2億歐元，用于開發(fā)海上風(fēng)電生產(chǎn)氫的完全集成式解決方案。

“成本的下降不是單純的技術(shù)問題，而是規(guī)?；?yīng)的結(jié)果。”趙作智博士認(rèn)為，為此西門子將主動(dòng)推進(jìn)氫項(xiàng)目以加快發(fā)揮規(guī)模化和系統(tǒng)化優(yōu)勢(shì)。

氫絕非暫時(shí)的解決方案，而是可持續(xù)能源行業(yè)中的重要組成部分。

構(gòu)建氫經(jīng)濟(jì)價(jià)值鏈

“我堅(jiān)信全球能源轉(zhuǎn)型的下一步將基于氫經(jīng)濟(jì)——通過水電解將‘綠色電子’轉(zhuǎn)變?yōu)椤G色分子’?！蔽鏖T子能源執(zhí)行副總裁，新能源事業(yè)部CEO Armin Schnettler相當(dāng)看好氫的未來。

數(shù)年之前，氫能還處于能源轉(zhuǎn)型對(duì)話中的邊緣，熱度高但是依然冷門，而今在“雙碳目標(biāo)”的驅(qū)動(dòng)下，氫能的潛力正在被迅速挖掘，由此延伸出的產(chǎn)業(yè)鏈將構(gòu)建未來的氫經(jīng)濟(jì)乃至氫社會(huì)。

近年來，氫能方面的規(guī)劃和試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)演變成具體的投資和全面的項(xiàng)目。

Power-to-X是西門子能源在氫能領(lǐng)域構(gòu)建的相對(duì)完整的能源轉(zhuǎn)化體系，即將可再生能源產(chǎn)生的電力(Power)通過電解水產(chǎn)生電轉(zhuǎn)氫(e-Hydrogen)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為多種形式的電制燃料和存儲(chǔ)能源(X)。

在這一環(huán)節(jié)中，西門子能源從電力供應(yīng)、制氫直到成品燃料方案已經(jīng)有了足夠的技術(shù)和項(xiàng)目?jī)?chǔ)備。

在上游，西門子能源可以提供適合光伏和風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電和輸配電設(shè)備及解決方案，確保無碳電力生產(chǎn)。

在中游，西門子能源掌握先進(jìn)高效質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫技術(shù)，以及碳捕獲等配套技術(shù)，已經(jīng)成功商用。

在下游，西門子能源提供電制燃料與化石燃料混用的解決方案，當(dāng)前的燃料基礎(chǔ)設(shè)施不需要立即做出改變，保證能源應(yīng)用從化石能源到完全可持續(xù)能源的平穩(wěn)過渡。

而這些也僅是西門子能源參與的氫經(jīng)濟(jì)的一部分。氫氣作為能源，在交通、建筑、電力、鋼鐵等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間，可助力多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)脫碳。

在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，氫燃料電池以及含氫燃料能應(yīng)用于小型車輛、公交大巴、貨運(yùn)卡車等交通載具，甚至在將來成熟應(yīng)用于火車、貨輪和航空領(lǐng)域。

在建筑供熱和制冷領(lǐng)域，可以天然氣摻氫的方式利用氫氣，使用純氫氣對(duì)建筑供熱同樣具備技術(shù)可行性。

在發(fā)電和儲(chǔ)電領(lǐng)域，氫能及衍生燃料可以降低常規(guī)火力發(fā)電廠的碳排放強(qiáng)度，其大規(guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能性質(zhì)為解決電力供需不平衡提供了新的路徑。

鋼鐵行業(yè)是碳排放最高的行業(yè)之一，碳排放量占全球的 7%。通過采用氫氣作為低碳能源和冶煉中的還原劑，可以避免大部分的碳排放。

在H2FUTURE項(xiàng)目中，通過公用事業(yè)公司VERBUND、鋼鐵制造商奧鋼聯(lián)和西門子能源的合作，已經(jīng)在奧地利奧鋼聯(lián)林茨鋼廠安裝和成功運(yùn)行了一套6 MW 的大型PEM電解水制氫系統(tǒng)。

奧地利輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(TSO) 奧地利電網(wǎng)(APG)將為電解槽系統(tǒng)提供輔助服務(wù)的資格預(yù)審。荷蘭的研究中心TNO和奧地利K1-MET將研究歐盟28國(guó)鋼鐵行業(yè)更大規(guī)模的項(xiàng)目可復(fù)制性。

“用戶并不是單純需要一個(gè)電解器，而是需要一個(gè)整體的解決方案和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，使方案的安全性、技術(shù)可靠性和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最優(yōu)化。”在趙作智博士看來，西門子能源計(jì)劃成為氫能領(lǐng)域的全方位解決方案提供者。

其解決方案覆蓋了從上游的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、輸配電設(shè)備、電解水系統(tǒng)、氫氣壓縮設(shè)備到下游的綠色燃料合成、綠氫再電氣化、燃機(jī)摻燒等全氫能源產(chǎn)業(yè)鏈條。

氫能介于可再生能源與工業(yè)之間，以其多耦合的稟賦優(yōu)勢(shì)發(fā)揮著紐帶作用，而西門子能源也將以綠氫為支點(diǎn)，撬動(dòng)氫經(jīng)濟(jì)的未來。

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