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BNEF氢气储存的经济性研究报告

作者:中国储能网新闻中心 来源:彭博新能源财经 发布时间:2019-07-12 浏览:
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中国储能网讯:发展氢能经济离不开充足、稳定的储氢量。目前储氢技术主要有八种,能满足功率从小到大跨度从几天到季度的各种需求。对于欧洲和美国拥有地下盐穴的地区,储氢成本可能会低廉。但是,像日本这样地质条件欠佳的国家,就要付出更高的代价。无论采用何种技术,储氢比储存天然气的难度更大,成本更高。

储氢需求

未来氢能经济将需要丰富的储氢规模,以确保供需平衡。如果氢气的制取是来自天然气或煤炭(搭配CCS技术)等稳定来源,则储氢规模至少要达到年需求量的十分之一。但如果氢气是由不同类型的可再生能源制取,则储氢规模需达到年需求量的20%。

储氢成本

有些国家更具储氢优势。欧洲,北美,中东,俄罗斯和澳大利亚在地质条件上有优势,盐岩沉积范围大、厚度大,利于建造盐穴储气库,因此储氢成本相对较低。其他大规模的储氢技术成本要更高。

由于氢气的物理特性,储氢成本无论如何都比储存天然气要高。当储存同等能量的氢气和天然气时,氢气需要的体积是天然气的三到四倍,而液化氢气所需的能量则更大。

主流储氢技术

储氢技术的部署可能呈阶段性。在短期内,商业储氢方式主要通过盐穴和高压储氢罐,因为这两者成本低、成熟度高。

高压储氢罐会广泛普及,储罐也会变得更轻更坚固,并且储氢量也会不断提高。高压储氢仍是小规模、短期储氢的首选技术,因其具有价格低廉、不受地域限制、易于运输、可快速加注和排空的特点。

如果条件允许,盐穴最适合大规模储氢。全球储存石油天然气和其他物质的盐穴成千上万,其中有六个盐穴用于储氢。但是,许多国家地质条件不达标,因此无法通过盐穴储氢。在没有盐穴的地方,矿坑储氢和枯竭开采井储氢是大型储氢解决方案的第二选择,但两者较为复杂、技术成熟度低。除非氢能需求大幅增长,否则不太可能崛起。

如果无法通过地质存储,以氨储氢是成本最低的选择。如果制取的氢气直接投入使用,例如用于燃气轮机、船舶或固体氧化物燃料电池等,则成本几乎可以减半。但是,这一技术还需多年的测试才能投入实际使用,且氨具有毒性,其应用仅限于远离公众的大型项目。

有机液体储氢(LOHC)成本较高,在大型储氢技术中前景最为黯淡。除非作为长途供应链的一部分,否则有机液体储氢不太可能被用于固定式储氢。有机液体储氢主要用于氢气的海上运输,而氢气的海上运输也可以通过液氢和以氨储氢实现,后两者还有成本优势。

金属氢化物储氢也是很有吸引力的选择,但还需要一段时间才能商业化。即使投入商业化运营,其应用范围仅限于小规模、特定的领域,如用于叉车和采矿卡车。

未来成本下降趋势

以上提及的技术如能扩大规模,成本都可能下降。大规模应用可以形成规模效应,让技术更成熟,效率更高。作为目前最成熟的存氢技术,高压储氢罐成本可能会下降11%;以氨储氢的成本可能降低38%;盐穴储氢成本可以减半;如果旧隧道、矿井也能用于储氢,则岩洞储氢成本降幅可达67%;液氢的潜力最大,成本降幅可达79%。

一组数据

0.23美元/千克

氢气在盐穴中30天储存周期的成本

0.71美元/千克

氢气在岩洞中30天储存周期的成本

3.8

压缩状态下,储存相同能量的氢气与天然气,前者与后者的体积比

关键字:氢气储存

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