可再生能源制氢将极大推动低碳能源转型, 但氢能源的性质仍存争议。例如,并非所有人都明白要对这些“氢燃料”家用锅炉进行性能测试。
电气化通常是实现脱碳的最佳途径,例如推广电动汽车,实现家庭供暖电气化。但在高品位工业余热、大规模运输和长期储能等应用领域,电气化所面临的的挑战将会更大。
氢能源对这些领域来说意义重大,几乎没有其他低碳替代品。据国际能源署(IEA)预测,到2030年,全球氢能需求将翻一番,高达1.8亿吨。
如果国际能源署预测正确,那么生产、储存和销售绿氢或将位于一个或多个重要用户的大型工业站附近,这些地方一般位于沿海地区,海上风力发电成本低廉,风电可以为氢电解器和压缩机提供动力。此外,需要不断提高这些站点的储氢能力,以确保用户在有需要时能获得可靠的氢流量。
哪种储氢方案能最好地满足这些工业站的需求?一般有两种方案:
盐穴
盐矿开采后留下的矿洞,体积巨大且密封良好。利用水溶开采方式在地下较厚的盐层或盐丘中采矿后会形成地下洞穴,高温高压下的盐具有将裂缝条下自动愈合的特点,一段时间后地下盐穴就能够成了很好的密封储存库,用于储存石油、天然气以及相关产品。每个洞穴的储存潜力都很大,但洞穴只存在于有合适盐层的地方。例如,在英国,只有柴郡和东约克郡地区存在这些盐层,因此英格兰东南部,以及南威尔士和苏格兰现有工业集群距离最近的存储设施相隔数英里。
加压金属容器
与盐穴不同,加压金属容器没有位置限制,可安装在任何地方。但相比之下,每个气瓶的储氢潜力相对较小。此外,该容器由金属制成,成本高昂,占地面积大,对附近(或临近的)基础设施构成潜在的安全威胁。
上述两种方案都有其局限之处,并未提出最佳中型存储解决方案,以推动未来工业氢中心的发展。
地下储能公司Gravricity已开发出专业技术,用于储存地下能源。另一个方案是建造专门的地下氢储存库。储存库有足够的空间,可以满足工业氢中心的全部需求。该解决方案名为绿氢flexstore岩井,它基于地下竖井内的气密金属衬垫,利用周围适宜的地质条件,帮助我们以更低的成本安全地储存氢气。
仓库直径长6米、深度达365米,可以储存100吨加压绿氢,可为1000辆重型载重车辆提供燃料,为500辆公共汽车提供一周的动力。
至关重要的是,100吨轴能力为我们提供了另一种解决方案,以满足未来工业氢枢纽的潜在需求。如果在英国全国范围内推广,仅1000家flexstore岩井就能满足英国政府2050年储氢需求的四分之一。
目前,英国氢经济的发展态势尚不明了,但不断满足中等规模储氢需求将是关键一步。