使用氫作為清潔燃料的想法可能即將實現(xiàn)。對澳大利亞來說，生產(chǎn)氫氣是誘人的：它可以創(chuàng)造一個利潤豐厚的國內(nèi)新產(chǎn)業(yè)，幫助世界實現(xiàn)無碳未來。上個月發(fā)布的國家氫戰(zhàn)略認為，澳大利亞應(yīng)該走在全球氫競賽的前列。在首席科學(xué)家艾倫·芬克爾(Alan Finkel)的領(lǐng)導(dǎo)下，該戰(zhàn)略采取了一種技術(shù)中立的方法，不支持任何一種制造“清潔”氫的方法。
但這關(guān)系到氫是由可再生電力還是化石燃料產(chǎn)生。雖然化石燃料路線目前更便宜，但它可能最終會排放大量的二氧化碳。
并非所有“干凈”的氫都是一樣的
氫可以通過電解產(chǎn)生，電解將水分解成氫和氧。當(dāng)使用可再生電力時，它不會產(chǎn)生任何二氧化碳，被稱為綠色氫。
氫也可以從煤或天然氣中產(chǎn)生。這個過程釋放二氧化碳。今天產(chǎn)生的大部分氫都是用這種方法制造的。
但更重要的是，不是所有的二氧化碳都能從這個過程中被捕獲并儲存到地下——這個過程通常被稱為碳捕獲和儲存(CCS)。
但CCS技術(shù)復(fù)雜且昂貴。放眼全球，目前只有兩家工廠使用化石燃料+CCS來生產(chǎn)氫：一家在加拿大，二氧化碳捕獲率為80%；另一家在美國，二氧化碳捕獲率較低。
在澳大利亞，唯一運行的大型CCS項目是雪佛龍在西澳大利亞的高更天然氣(不是氫)項目。經(jīng)過一段時間的拖延，以及該項目開始供應(yīng)天然氣三年之后，碳捕獲和儲存工作才于今年開始運作。
高碳捕獲率并不確定
“氫戰(zhàn)略”使用“清潔氫”一詞來表示由可再生電力、煤或天然氣以及碳捕獲所產(chǎn)生的氫。它還假設(shè)了一個“最佳情況”，即可以從化石燃料中捕獲90%-95%的二氧化碳。
這樣的比率在技術(shù)上是可行的，但至今尚未實現(xiàn)。較低的捕獲率在該策略中沒有被考慮。
在90% -95%的捕獲率下，以煤和天然氣為基礎(chǔ)的氫比傳統(tǒng)化石燃料的碳強度低得多。但是60%的捕獲率意味著煤制氫的排放強度與直接燃燒天然氣相當(dāng)。
國家戰(zhàn)略沒有描述一種機制，以確保達到最佳捕獲率。氫的生產(chǎn)可能會比捕獲排放所需設(shè)施的增長快得多，從而允許大量的溫室氣體進入大氣層——類似于高更的案例。
另一個風(fēng)險是，由于技術(shù)或成本方面的原因，碳捕獲將無法達到最佳的捕獲率。
零排放出口
日本、韓國和德國等國正在探索以多種方式使用氫的可能性，包括在發(fā)電、運輸、供暖和工業(yè)過程中。
一些未來的進口商可能不關(guān)心我們生產(chǎn)的氫有多清潔，但其他進口商可能關(guān)心。
為了說明無碳出口的重要性，我們計算了澳大利亞每年生產(chǎn)1200萬噸氫氣用于出口的排放量，這相當(dāng)于我們目前液化天然氣出口的30%，并且與國家戰(zhàn)略中的產(chǎn)量估計相一致。
這將需要大約3700萬噸天然氣或8800萬噸煤炭。如果90%的二氧化碳被捕獲，那么天然氣的排放量將占澳大利亞當(dāng)前(2018年)年溫室氣體排放量的1.9%，或煤炭的4.4%。
如果只捕獲60%的二氧化碳，來自天然氣和煤炭的氫氣將分別占目前全國排放量的7.8%和17.9%，這將使澳大利亞更難實現(xiàn)其排放目標。
在哪里投資
現(xiàn)在，用化石燃料生產(chǎn)氫比用可再生能源便宜，即使是在加上碳捕獲和儲存(CCS)相關(guān)成本的情況下。
澳大利亞在維多利亞的拉特洛布山谷也有大量現(xiàn)成的褐煤儲量，它們不會被日漸衰落的燃煤發(fā)電行業(yè)所利用。捕獲的碳可以儲存在巴斯海峽下面。此外，除了或部分替代液化天然氣出口外，該國豐富的天然氣儲備還可以轉(zhuǎn)化為氫氣。因此，國家戰(zhàn)略把所有選項都留在談判桌上也就不足為奇了。
然而，利用碳捕集技術(shù)建立制氫設(shè)施將意味著需要在設(shè)備上投入大量資金，這些設(shè)備的使用壽命非常長。這是有風(fēng)險的，因為如果排放密集型氫能源市場崩潰，這些資金都將被浪費掉。
世界已經(jīng)遠遠落后于實現(xiàn)減排目標所需的速度，必須最終實現(xiàn)凈零排放，以防止氣候變化造成的嚴重影響。
澳大利亞應(yīng)該投資研發(fā)，讓綠色氫更便宜。這需要降低電解成本，并進一步降低大規(guī)模可再生能源生產(chǎn)。這可能會給氣候和澳大利亞未來的出口經(jīng)濟帶來巨大的好處。
（文章來源：中國新能源網(wǎng)）
