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氢革命与天然气:携手共创绿色未来

发布时间:2020/06/30 商业 浏览次数:103

1977年,新成立的能源部副部长杰克·奥利里(JackO’Leary)在华盛顿旧邮局大楼(现为特朗普国际饭店)的新闻发布会上召集记者,并规划了令人沮丧的能源未来。

理查德·迈尔斯(RichardMyers)是《能源日报》的才华横溢的年轻编辑,他问天然气未来的发展趋势如何。O’Leary回应说:“忘了天然气。这是一种枯竭的资源。”迈尔斯接着撰写了一篇标题为“天然气安魂曲”的非凡分析文章。

第二年,国会通过了两项重要的天然气立法,这些法律改变了现状。首先是意义重大的《天然气政策法》(又称《天然气法》)。第二个是《电厂和工业燃料使用法》(又称“燃料使用法”),该法力图限制将天然气用于被认为是必不可少的用途,例如化肥,塑料和家用电器的原料。指示电力公司使用煤发电,而不是天然气。禁止使用观赏性火焰,甚至还有关于让阿灵顿公墓的约翰·肯尼迪永恒之火保持点燃的疑问。

天然气法开始了放松天然气价格管制和解开特殊的调节结的工作,这种调节结使天然气分为严格管制的州际气体和管制较少的州内气体。最终结果是使州际市场的天然气供应枯竭。州内价格较高,因此供应量较大。

地下有更多的气体

 

根据现有数据,没有理由相信地下有更多的天然气,更不用说那里有很多天然气了。但是有。

第二部立法,即《燃油使用法》,在第一部法律中有些消极的正面作用。市场力量在起作用,更多的天然气涌入市场。较高的价格刺激了供应,但需求受到限制。到1980年代初,天然气供过于求,被称为“泡沫”。

 

三件事释放了天然气。国会在1988年废除了《燃油使用法》,新的钻井技术指日可待。水平钻孔改善了压裂应用;到1990年代初,这项技术开始彻底改变天然气供应。第二种技术是航改涡轮。听起来很像,这是一台经改装可在地面操作的喷气发动机。这些机器比旧的“重型框架”涡轮机效率更高。

新机器席卷了市场。在当今的美国,燃气轮机产生的电力比煤炭或核能产生的电力还多。它是用于发电的主要矿物燃料。

机翼中有另一种气体,比那些严肃的竞争者更像是当时的一种精神:氢。

在整个1970年代的动荡中,环保主义者一直将氢作为解决能源危机的神奇气体。不是,不是那时。人们认为它主要用于汽车和卡车,是一种革命性的燃料,但要腾飞起来,将需要太多新的基础设施。

据全球咨询公司Guidehouse的专家说,现在氢气是一个重要的参与者,该公司可以帮助公用事业和政府为未来做计划并走向绿色。它的作用要么被视为添加剂,要么在欧洲被视为燃料。

欧洲Guidehouse的主管达恩·彼得斯(DaanPeters)在公共电视台的“白宫纪事”中接受采访时告诉我,氢吸引了欧洲各国政府和公用事业的想象力。他说,这是在阿姆斯特丹举行的欧洲绿色交易的一部分-欧洲试图在循环经济中一路绿色。

由欧洲国家(包括荷兰,挪威,英国等)组成的财团正在计划在北海建造一个10吉瓦的巨型风电场,该风电场将致力于电解水以产生氢气。来自裂化水的氢称为绿色氢;通过重整天然气或从煤中获得的碳称为蓝氢。

北海项目的目标是每年生产80万吨绿色氢。彼得斯说,生产成本正在下降。

氢来了

在美国,各种各样的努力都在推动甚至更清洁的天然气-它最初是最清洁的化石燃料。

华盛顿指南院的合伙人马克·艾森豪威尔(MarkEisenhower)告诉我:“政策和利益相关者的目标正在通过多种通往世纪中叶脱碳的途径来实现。”这些措施包括碳的捕获,使用和存储,加强从气田泄漏的甲烷以及向天然气中充入氢气以改善燃烧效果并减少碳负荷。

他补充说:“在短期内,可再生天然气,富氢天然气和氢气网络是可行的技术,可用于使当前管道商品脱碳。”

风能和太阳能都提供了通过电解生产氢的机会,而没有专门为此目的。这些可再生能源产生的多余电力可以转移到氢生产中,这是一种储能。

有一些警告。首先,氢的能量密度与天然气不同,因此,需要更多的氢才能达到相同的效果。氢气约占天然气能量的三分之一,需要在整个天然气系统中进行修改。如果是绿色氢,而不是混合氢,这些修饰将更加严重。管道,存储,压缩机和泵将必须与氢的实际情况保持一致。

艾森豪威尔说:“指南机构的研究表明,在现有的管道基础设施中利用脱碳气体,同时进行电气化和清洁能源的开发,可以支持到本世纪中叶以经济高效的方式向脱碳且具有弹性的能源系统过渡。”

科幻小说之父之一朱尔斯·凡尔纳(JulesVerne)在1874年的小说《神秘岛》中有个人物说:“是的,我的朋友们,我相信水将有一天被用作燃料,氢和氧被用作燃料。单独使用或一起使用时,将提供一种煤炭无法承受的不竭的热和光。”不再是小说了吗?

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