未来十年必须在地下储氢系统投资数百亿美元

2024-01-30 09:45  来源:全球氢能网  浏览:  

一个新的行业组织“欧洲氢之心(H2eart for Europe)”在其发布的报告中警告说,建立足够的地下储氢系统,为零碳电网提供长期灵活性,将需要投入180亿至360亿欧元(195亿至390亿美元)。

该组织声称,氢是唯一的零碳选择,可以替代化石燃料的峰值发电,以管理不同季节甚至每年的可变可再生能源。

H2eart指出:“电池储能容量相对较小,充放电速度快,足以提供短期灵活性。但这些技术由于储能容量有限,无法提供长期灵活性”。

与此同时,更大的系统预计将非常昂贵,或者对环境产生重大影响,比如上游的锂矿开采。

抽水蓄能和生物质发电厂可以在较长一段时间内提供可调度的电力,但被认为是“技术上可行的选择,但规模不够大,而且对地理位置的要求很高”。

因此,虽然H2eart预测到2030年将需要209TWh的额外短期储能(可由电池满足),以及105TWh的每周或每月储能,但它还预计将需要36TWh的长期储能(即氢气)。

H2eart还引用了另一个游说组织欧洲天然气基础设施(Gas Infrastructure Europe)尚未发表的一份报告的估计,该报告指出,到2030年,地下储氢设施将需要开发40-50TWh的运营容量。

然而,H2eart只跟踪了到2030年将开发的9.1TWh的新储氢装置。虽然到2040年,纯氢存储项目的规模将上升到22.1TWh,但到2040年,“基于整个欧洲对[可再生能源]部署的吸收,以及对氢气需求的增加和对各个行业基础供应的需求,存储需求大幅增加”,尽管报告指出“目前尚不清楚这一差距究竟有多大”。

不同的地下储氢设施成本差异很大

对于到2030年建造足够的地下氢气储存,H2eart给出了极其广泛的成本估算,部分原因在于不同储存方式之间的成本差异,以及是重新利用现有资产还是新建。

盐穴,或在自然形成的地下岩盐层中建造的人工结构,有望提供最低的总储存成本。

然而,该报告警告说,这些地区主要受地理位置的限制,主要集中在中欧北部国家,而开发的前期成本预计从乐观的700欧元/MWh到更保守的1100欧元/MWh不等。

也有人提出利用现有岩洞,或利用在变质岩或火成岩中挖掘的结构,但报告警告说,“它们的成本很高,只能专门用于缺乏替代储能选择的地区的峰值设施”。H2eart估计,在乐观的情况下,建造这些项目的成本将达到1000欧元/MWh,在保守的情况下,成本将升至1400欧元/MWh。

该报告还讨论了枯竭的储气层和含水层,这两者都是多孔的地下岩石结构,作为潜在的选择,其资本支出远低于盐穴和岩洞。

在乐观的情况下,两者的成本为350欧元/MWh,而在保守的情况下,枯竭的气藏的成本为550欧元/MWh,含水层的成本为700欧元/MWh。

H2eart还指出,枯竭的气藏通常比盐穴提供更大的存储空间,并且根据它是新开发的还是改造的天然气存储设施,建造时间可以缩短一到两年。

然而,尽管报告声称“它们长期储存天然气的历史能力表明,它们有能力容纳氢气,与不断变化的能源需求保持一致”,但报告也承认,在这一领域还需要做更多的研究。

阿伯丁大学最近的一项研究探索了在枯竭的Cousland气田储氢的可行性,得出的结论是,这个单独的储氢库“是一个糟糕的地点,无法达到安全的地下氢气储存标准”。

其首席研究员John Underhill也在一份新闻稿中警告称,英国气田中天然存在的氢气缺乏“引发了一个问题,即氢气是否曾经存在并泄漏,至关重要的是,如果注入地下,氢气是否会留在地下”。

H2eart在其报告中还警告说,氢气和天然气在压缩方面具有不同的特性。

报告指出:“由于密度低,氢的流动速度更快,并表现出负焦耳-汤姆逊效应,即在膨胀过程中升温,在压缩过程中降温。这与天然气相反,天然气和空气一样,压缩时升温,膨胀时降温。”

报告补充说,这“对高压下的存储系统和压缩机的设计有影响”,而现有设施的改造将需要在许可过程中考虑到相关安全概念。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
新型固体材料能快速传导锂离子

新型固体材料能快速传导锂离子

英国利物浦大学科学家发现了一种能快速传导锂离子的固体材料
萃取法钒电解液制备示范线成功运行

萃取法钒电解液制备示范线成功运行

经过十余年攻关,中国科学院过程工程研究所研究员齐涛和研究员王丽娜团队近日成功开发出具有自主知识产权的萃取法短流程低成本制备钒电解液新技术
我国科学家研发出室温下可充钙-氧电池

我国科学家研发出室温下可充钙-氧电池

近日,复旦大学科研人员创建出一种新型钙—氧气电池,可在室温条件下充放电,稳定运行700次循环,展现出高安全性、较低成本等优势,并为可穿戴电池织物的发展提供了新思路。相关成果已在线发表于《自然》主刊
四川省政府与宁德时代签署全面合作协议!覆盖绿色能源开发、新型储能、锂矿等

四川省政府与宁德时代签署全面合作协议!覆盖绿色能源开发、新型储能、锂矿等

1月31日,四川省人民政府与宁德时代新能源科技公司在成都签署全面深化战略合作协议。根据协议,双方将进一步拓宽合作领域、深化合作模式、完善合作机制,在绿色能源开发、新型储能发展、“零碳园区”建设等方面加强合作,共同推进锂矿资源开发利用,推动宁德时代西南区域总部建设,以项目为牵引带动四川动力电池产业高质量发展,打造世界级新能源产业综合基地。
能源领域新发展为经济增动能

能源领域新发展为经济增动能

国家能源局日前举行新闻发布会,介绍2023年中国新型储能发展、能源领域重点项目投资等情况。会上发布的数据显示,2023年,能源投资保持快速增长,其中新能源完成投资额同比增长超过34%;新型储能发展迅速,新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时;全国电力市场交易电量5.7万亿千瓦时,同比增长7.9%……能源领域新发展持续为经济添活力、增动能。

推荐阅读

Copyright © 能源界