DNV代表气候中和基金会发布的一份报告显示,利用铁生产氢气可能是满足德国绿色氢需求的一种有前景且经济有效的方法。
报告称,基于进口绿铁利用氢气发电的备用发电厂可能比使用来自德国或欧洲管道网络的绿色氢气发电厂或利用裂解绿色氨产生的氢气发电的发电厂更具成本效益。
DNV 的分析将成本按照三种不同的情景进行细分,并涵盖价值链的各个要素,例如:发电、运输、储存和再转换为电能:
德国电解:国内发电成本为 425 欧元/兆瓦时,
进口绿色氨:该价值链的成本为 581 欧元/兆瓦时,是三种方法中最高的,主要是因为氨裂解成本非常高,氨储存成本也较高,
进口直接还原铁 (DRI):发电成本为 402 欧元/兆瓦时,这种氢气供应方式有可能成为所考察的三个价值链中成本最低的。此外,DRI 还适合长期储存,即使在没有连接到 H2 主干网的地方,也能实现氢气的分散供应。
目前,纳米比亚正在建设一个名为HyIron的试点项目,试验利用太阳能光伏发电产生的廉价电力产生的氢气直接还原铁矿石。生产计划于 2024 年底开始。
HyIron 将试行以下流程:
1.利用可再生能源生产氢气
2.利用绿色氢气还原氧化铁生产直接还原铁
3.还原过程中形成的水可以回收并返回电解槽
4.通过船舶(海外)将 DRI 运输至德国并通过船舶或铁路配送(德国境内)
5.发电厂直接还原铁 (DRI) 的筒仓本地存储
6.通过水氧化将 DRI 重新转化。H2 来自添加的水,而氧气与 DRI 结合形成氧化铁
7.在还原过程开始时,可能需要储存一些氢作为缓冲
8.氢能发电厂燃烧氢气以支持德国电网
9.氧化铁被运回纳米比亚,并在同一工艺中重新利用。
根据报告,CNF 认为铁制氢是一种多功能选择,适用于分散备用发电,安全且节能。
然而,该战略也存在潜在的局限性。管道氢和绿铁的供应将在确保供应链弹性方面发挥作用,成本可能会因发电、运输和储存组件的不同而有所不同。