登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
氢能利用
当没有充足的沼气供应,化石能源仍是运行热电联产的不二选择,它的效率可高达85%,但不是“零”碳。
若想达到化石能源零碳排放,则需要使用碳捕获和储存(CCS)技术。但需要明确的是,在没有碳价格的制约下其是不可行的。在不考虑资金成本的前提下,微型热电联产具有强大的吸引力,即使是在有碳价格的制度存在下,对于如何捕捉来自分布式排放源的排放仍然存在一定困难。这就引出了氢能的使用——在不造成任何污染物排放的前提下提供所需能量。
根据彭博新能源财经的预测,电池电动汽车可以在有充足电力供应的条件下,满足用户对于出行的任何需求,并且在未来五六年没有补贴的情况下,其对于用户而言,在市场上仍然具有与大多数内燃机交通工具相比极佳的成本竞争优势。
那么又为什么要浪费一半的电力来进行电解氢,压缩并储存,用以氢燃料汽车的用能呢?如果只关心充电的时长,那么对于习惯于长途驾驶,并利用夜间充电的美国人来说,这基本上不算是个问题。因为大多数人都不想每隔几天去一趟氢站,以此来避免在长途跋涉期间可能会出现的为时仅20分钟一次的充电过程。
因此,通常行驶里程超过300英里的商用车辆,基本均采用电来驱动。在船舶、跨大陆列车、长途卡车以及叉车等交通工具类型,氢能才能显现出其所具有的价值和意义。
事实上,即使是出于季节性储存等其他原因而生产了氢气,那么相较于直接将其储存在氢燃料汽车里,将氢能用于集中发电或是给电动汽车充电也许会更具意义。因为这样做的话,不仅可以降低每兆瓦的综合成本,提高能效,并且可以利用余热从中获取额外的价值。也因此,与氢能站的稀缺相比,电网相对健全且无处不在,同时燃料电池车辆的复杂性,使得电动汽车的简单性、维护成本相对较低、安全性较高等优势更加凸显。
尽管如此,我对氢能的发展前景依然看好。因为其是应对长期储存挑战最有优势的方法之一,其可以超越电池以分钟、小时或天的储存计量效果,亦或者是抽水蓄能电站对于地点的限制。它可以以氢的方式进行储存,或融入现有的天然气系统,或转换成氨、天然气、甲醇或一些高价值的合成液体燃料。
氢可以为依赖于稳定电力供应的行业,比如制陶业等用电量巨大的工业提供可靠电力供应。我们目前需要做的,是进一步探索氢能在化工等领域的广泛用途,而不是仅仅将其定义为交通运输的燃料。
氢的清洁程度取决于它的生产过程。目前,最经济的方法是蒸汽甲烷重组(利用热和催化剂来制氢)。然而,就像天然气热电联产一样,除非可以有效捕获在重组过程中释放出来的二氧化碳并将其隔离,否则小型反应装置(SMR)制氢在深度脱碳系统中并没有发挥太大价值。但当SMR制氢系统利用天然气进行操作,将大幅提高能效,并减少对新建基础设施的要求。
第二种主要的制氢方法是通过电解。当然,利用的是来自于生物质发电的电能,太阳能发电的电力进行电解仍处于探索阶段。目前普遍存在一种认知——电解是有效利用过剩风电和太阳能电的一种完美解决方式,但这也可能存在一定的误区。电解,加上压缩、储存和运输过程所需的相关设备,或将氢转化为更高价值原料所需的设备,都需要大量的资本投入。
即使设备的成本不断下降,并且发展的趋势也将要大幅度削减生产及设备成本,但7天24小时不间断地运行所节约的成本总好过断断续续地运行。同样地,利用富余的可再生能源电力推进脱碳化进程,表面上看是另一种有效利用富余可再生能源发电的方式,实际上是以可再生能源替代资本密集型产业的过程。从目前情况来看,制氢的最经济的途径是利用可再生能源中的光伏电力,并辅以电池即可实现电力的不间断供应。例如由荷兰实现的人造岛屿,都是得益于这些“高容量”因素。
同样,太阳能热的发展也大有前途,有效的利用余热来驱动高温电解,将大大降低对电力的需求。相对于目前实施的碳价格约束机制而言,高温电解不失为一个优秀的解决方案。电解过程中产生的氧气可以用于天然气的燃烧,同时在过程中产生的近纯二氧化碳排放流,可以在隔离前直接用于Allam循环涡轮机发电。因此,利用余热驱动高温电解,可以实现天然气输入,氢、电以及水的输出,同时二氧化碳以尽可能低的成本被有效捕获隔离。
考量核电发展
在深度脱碳的选择路径上,核能的利用是另一种不得不被提及的有效方法。目前,在世界所有的零碳发电类型中,核能占比28%。2017年法国电力生产的总碳强度约估为65克/千瓦时二氧化碳当量,而德国为488克/千瓦时(不包括生物质)。
尽管德国正在实施著名的“能源过渡计划”,但该国仍有可能达不到其2020年气候目标,这与其决定退出现有的核电站密切相关。欧洲其他国家,比如英国仍在启用核电站,该国则更有可能完成其2020年气候目标。当我们认真对待气候变化这一议题时,我们则应该保持现有的、安全的核电站继续运转,而不是过早地、冒然地退出核电产能。
但对于是否应该新建核电站,仍值得讨论。据估计,Hinkley C电站获得了300亿英镑的补贴,而Flamanville, Olkiluoto, Vogtle, VC Summer 和其他新建核电项目的延迟和超期运行都不容乐观。即便是在中国和印度,两国正在以供应链允许的速度建设核电站,但可再生能源产出的增长速度仍快于核能。
几乎可以肯定的是,当前一代核技术在深度脱碳的未来中并没有显著的地位。然而根据统计数据显示,2015年仅在美国和加拿大,就有近50家公司筹集了超过13亿美元的私募基金,准备开启新的核电站建设计划。目前几乎所有关于小型反应堆的研究都是围绕灵活性、模块化和破损安全性的研究。换句话说,即使是在最糟糕的情况下,在电力和工作人员完全缺失的情况下,小型反应堆也会安全关闭,而不是熔化或爆炸。当然,目前世界各地还有许多其他更具有竞争性的设计。
有待观察的是,这些所谓的第四代核电设计能否生产出具有成本竞争力的电力5美分/千瓦时的可调配零碳电力将更具市场,而15美分/千瓦时的价格则完全不具备市场竞争力。
目前世界上有太多具有经济性的电源来满足电力需求,如前所述,“三足鼎立”的能源系统并不会坐等下一代核能的生产回报。该系统因具有储能(经济性)和需求响应的形式而具有强大的灵活性,因此,大量的“基础成本可再生能源”——即2~4美分/千瓦时甚至更低价格的电力,将不可阻挡地渗透于整个电力系统。
“现代生态科学家”主张推进核能的使用,这将不会对风电和光伏发电产生实质性的威胁。但核能在未来“三足鼎立”的能源系统中的定位和作用值得思考。其中一个很重要的角色是制氢。作为电解电源,与风电和光伏发电相比,核能具有两大优势:首先,核能可以为电解过程提供持续不间断的电力供应;其次,核电的生产过程会产生余热,可以被利用于高温电解。
其实,在未来“三足鼎立”的能源系统中,核电所产生的热能是其立足的秘密武器。目前还没有任何其他零碳能源的生产规模可以与之匹敌,包括地热和生物质。事实上,中国一直在考虑使用小型核反应堆进行区域供热。
反对核能的人总是会以核扩散、废物处理和退役成本为论点质疑核能,其实这些都是合理的担忧,但是核能对未来深度脱碳可以作出的贡献也不能忽视。
机遇期
事实上,这篇文章的立意并不是在于如何勾画超越“三足鼎立”能源系统的蓝图,或者是给出实施深度脱碳的具体实施路径。任何关于未来30年技术发展的预测都有可能脱离现实,而如何正确运用和理解目前多变性能源和规模发展的机遇才是目前开展深度脱碳工作的关键。
在过去15年中,我们目睹了世界能源和交通运输领域走向清洁化的几个关键节点——2004年,可再生能源实现了爆发式增长;2008年,世界电力系统开始走向数字化;2012年,电动汽车取代轻型地面交通工具。而时至今日,那些曾经“抵制”变革的行业——重型陆运、工业、化工、热能、航空和航运、农业,将会一个接一个地,或者更有可能形成一个紧密耦合的系统,在未来的几十年里逐步走向清洁化,并将会在超高效工业流程、互联和共享的车辆、航空运输的电气化、精准农业、食品科学、合成燃料、工业生物化学、石墨烯和气凝胶等新材料、能源和基础设施区块链、添加剂制造、零碳建筑材料、小型核聚变等领域取得惊人的进展。
这些技术在当今可能并不具有成本竞争力,但未来它们的发展都将得益于风能、太阳能和电池领域发展所取得的成果。此外,就像无处不在的传感器、云和网格边缘计算、大数据和机器学习一样,它们也将为能源、交通和工业部门带来巨大的变革,使得待开发的能源得到更加有效的利用。借用马克˙安德烈森( Marc Andreesen)的话来说,“软件将吃掉效率低下的产品。”
可以预见的是,最终清洁技术的发展将超过目前化石燃料技术所取得的成就。它们甚至不需要碳价格的约束,便可以释放出更多的经济效益和环境效益。
而可再生能源的发展真正需要的是一套具有连续性的政府支持政策——涵盖研发、标准、税收、贸易政策和政府采购,以此来减少摩擦、消除统筹风险,以此来帮助可再生能源克服在发展道路上可能出现的问题,还原其成本竞争力。玛丽安娜˙马祖卡托(Marianna Mazzucato)称之为“以使命为导向”的创新,在这个方面,英国政府称将其称之为“清洁发展战略”。
所以,无论是努力走向“三足鼎立”的世界,还是试图弄清楚接下来会发生什么,目前我们正处在一个无与伦比的机遇期。那些押注正确的国家、企业和投资者必将获得丰厚的回报。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,珠海电厂成功实现对外供热流量的AI算法模型指令控制,成为珠海电厂推进智能化建设的又一里程碑,也标志着国内首次将AI技术成功应用于发电厂设备控制。珠海电厂原控制设备易受电力调度、热网压力、环境温度、天然气热值等多因素影响,监盘人员需24小时全程监控并根据经验进行手动操作,既耗时又存
3月18日15时58分,浙江省今年首个投产的“千项万亿”火电机组——浙能镇海天然气发电燃机搬迁改造项目4号机组通过168小时满负荷试运行,各项参数指标优良,各系统运行稳定。至此,该项目2台机组全面建成投产,完成省委省政府部署的目标任务,有力支撑了浙江经济大省的能源增长需求。浙能集团党委书记、
最近,江苏省省发改委印发《关于优化完善天然气发电上网电价管理有关事项的通知》,自今年1月1日起,对天然气发电上网电价实行分类标杆电价,此举为江苏天然气发电行业注入了新的活力,也为国网江苏电力在能源领域的布局与发展带来了深远影响。天然气发电作为一种清洁、高效的能源利用方式,在优化能源
近日,重庆市发展和改革委员会发布关于潼南天然气发电项目核准内容变更的批复,详情如下:重庆市发展和改革委员会关于潼南天然气发电项目核准内容变更的批复潼南区发展和改革委员会:你委《关于变更重庆华电潼南一期2×500MW级气电工程项目建设内容的请示》(潼发改文〔2025〕17号)收悉。我委于2023年
2月25日14时06分,浙能镇海天然气发电公司燃机搬迁改造项目传来喜讯,项目4号机组首次并网一次成功,机组各系统参数正常,主辅设备运行稳定,为日后实现168小时满负荷试运行奠定有力基础。浙能镇电燃机搬迁改造项目属于浙江省“绿保稳”工程重大项目计划、省扩大有效投资“千项万亿”工程,总投资约23
北极星售电网获悉,上海电力交易中心发布2024年12月、2025年1月上海电网天然气发电机组容量电费最终结果,详情如下:
据美国能源信息署的评估,美国将在2025年退役12.3吉瓦(GW)的发电能力,与2024年相比,退役量增加了65%。2024年美国电网退役了7.5吉瓦的发电能力,这是自2011年以来退役发电能力最少的一年。计划退役的发电能力中,煤炭发电能力占最大比例(66%),其次是天然气(21%)。(来源:国际能源小数据作者:
改善能源结构,落实能源保供。日前,中国电建集团湖北工程有限公司(以下简称湖北工程公司)承建的西南地区最大天然气清洁能源电厂项目——华能重庆两江燃机二期项目3号机组并网发电,为后续满负荷运行和投产筑牢基础。重庆两江燃机二期项目是成渝地区双城经济圈碳达峰碳中和联合行动重大能源项目,投
北极星电力网获悉,近日,大唐青岛天然气热电联产项目可行性研究报告审查会召开。项目可研开展外部审查工作,标志着大唐青岛天然气热电联产项目取得阶段性进展。该项目位于胶州湾大桥青岛登陆点东南侧装机,规模为4台9F级燃气-蒸汽联合循环热电联产机组,一期建设2台燃机+2台汽机,单机容量340.08MW燃
改善能源结构,落实能源保供。日前,中国电建承建的西南地区最大天然气清洁能源电厂项目华能重庆两江燃机二期项目3号机组并网发电,为后续满负荷运行和投产筑牢基础。重庆两江燃机二期项目是成渝地区双城经济圈碳达峰碳中和联合行动重大能源项目,投产后将成为我国西南地区最大天然气清洁能源电厂项目
北极星售电网获悉,2月19日,上海电力交易中心公示2024年12月及2025年1月上海电网天然气发电机组容量电费相关结果,国网上海市电力公司完成了2024年12月及2025年1月上海电网天然气发电机组最大出力申报、认定和考核情况等信息的计算和汇总,具体信息详见附件,现予以公示。如有不同意见,可于2025年2月
美国总统特朗普当地时间3月17日在社交媒体发文称,煤炭行业多年来“被环保极端分子、疯子、激进分子和暴徒所控制”,这使得其他国家得以通过开设更多燃煤电厂取得更大经济优势。特朗普宣称“我将授权我的政府立即开始利用美丽、清洁的煤炭生产能源。”这一表态延续了其就任后的政策基调——2025年1月20
为进一步做好辖区持证企业许可服务工作,我局依托国家能源局资质和信用信息系统进行筛查,截至2025年12月31日,上海市、安徽省将有10家发电企业34台发电机组许可到期,现予提醒通告。请各相关发电企业按照《电力业务许可证管理规定》《电力业务许可证监督管理办法》《国家能源局关于做好“十四五”期间
3月19日,中国大唐集团有限公司党组书记、董事长吕军在总部与上海电气集团股份有限公司党委书记、董事长吴磊举行会谈。双方就深化合作进行友好交流。中国大唐党组成员、副总经理曲波,上海电气党委委员、副总裁金孝龙参加会谈。吕军对吴磊一行到访表示欢迎。吕军表示,过去一年,中国大唐深入践行能源
北极星储能网获悉,3月14日,中煤(钟山)新能源有限公司成立,法定代表人为杜兴源,注册资本1.5亿人民币,经营范围包括发电技术服务、风力发电技术服务、太阳能发电技术服务、生物质能技术服务、储能技术服务等。股东信息显示,该公司由中煤电力有限公司、中广核风电有限公司共同持股。
(吉林公司)长春二热退城进郊2X660MW煤电项目脱硫EP—煤电项目脱硫EP招标公告2.1招标编号:CWEME-202503CCERTLEP-W0012.2建设地点:德惠市米沙子镇永平村2.3建设规模:1320MW2.4建设工期:本项目计划2025年开工建设,2027年投产2.5设备名称:脱硫EP2.6数量:2套2.7技术规格:本工程采用石灰石—石膏湿法
根据CarbonBrief的最新分析,2024年英国的温室气体排放量下降了3.6%,煤炭使用量降至1666年伦敦大火以来的最低水平。英国最后一个燃煤电厂——诺丁汉郡的拉特克利夫燃煤电厂(Ratcliffe-on-Soar)关闭,以及威尔士塔尔博特港钢铁厂(PortTalbotsteelworks)的最后一个高炉关闭,是排放量下降的主要因素
近日,阳泉市人民政府发布《阳泉市碳达峰实施方案》,方案指出,到2025年,非化石能源消费比重达到12%,新能源和清洁能源装机占比达到37%、发电量占比达到14%以上。到2030年,非化石能源消费比重达到18%,新能源和清洁能源装机占比达到50%以上、发电量占比达到20%以上。逐步提升煤电兜底保障能力。利用
3月6日,中国能建建筑集团承建的新疆重能石头梅2×1000兆瓦煤电项目2号机组DCS受电一次成功。项目位于新疆维吾尔自治区哈密地区巴里坤县三塘湖镇三塘湖矿区,建设2台1000兆瓦超超临界间接空冷燃煤机组,同步建设脱硫、脱硝装置,是国家“十四五”规划重点大型能源基地“疆电入渝”项目,也是新疆电力外
北极星售电网获悉,3月14日,山东省能源局发布关于将菏泽华汪热力有限公司#1等机组补充纳入适用煤电容量电价机制机组清单的通知。根据《国家发展改革委国家能源局关于建立煤电容量电价机制的通知》(发改价格〔2023〕1501号)、《国家能源局综合司关于明确煤电容量电价适用范围有关事项的暂行通知》(
2月份,全省到达电煤419.9万吨,同比增加19.6万吨,增幅4.9%;消耗电煤451.8万吨,同比减少18.4万吨,降幅3.9%;月末库存581.9万吨,较去年同期增加65.5万吨。
近日,由能源学院煤燃烧与低碳利用全国重点实验室向军教授牵头的国家重点研发计划项目“超(超)临界机组宽负荷快速灵活调峰关键技术”在华电新疆五彩湾电厂350MW超临界燃煤机组成功示范应用。项目突破了燃煤机组2%/min的升降负荷速率上限,最高达3.5%/min,创造了全球燃煤机组升降负荷速率的新纪录。
3月17日,浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司单日供热量达65952吨,创下历史新高,较去年同期增长8.4%,其中小时供热峰值达2963吨。作为亚太地区最大印染集聚区主要配套供应电力和热力能源基础设施的企业,浙能滨海热电勇挑能源安全保供重担,为区域能源保供和经济社会发展作出了积极贡献。浙能滨海热电
北极星电力网获悉,3月16日,国能涟水一期热电联产项目开工。据悉,国能涟水一期热电联产项目位于江苏涟水经济开发区新材料产业园西区的东南部,高台村境内。工程拟建设3×165t/h高温高压循环流化床锅炉+2×20MW级抽背汽轮发电机组。本项目厂前区部分工期为12个月天,其他部分5个月。
日前,国能黑龙江公司哈热公司二期2×660MW热电联产扩建项目脱硫废水零排放项目EPC总承包工程公开招标项目招标公告发布。详情如下:黑龙江公司哈热公司二期2×660MW热电联产扩建项目脱硫废水零排放项目EPC总承包工程公开招标项目招标公告第一章公开招标1.招标条件本招标项目名称为:黑龙江公司哈热公司
日前,华电集团发布丹东金山热电有限公司技改工程工程丹东二期1×660MW热电联产扩建工程勘察设计服务批次中标结果公示,中标人为中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司。据悉,该项目地址位于辽宁省丹东市振安区金兴路10号。项目规模为1×660MW超超临界燃煤供热机组。计划2027年3月31日前投运(
3月13日,河北京能涿州热电扩建项目2×1000MW热电联产机组工程烟气脱硫系统EPC总承包中标候选人公示。中标候选人第一名:上海电气电站环保工程有限公司,投标报价:13200万元;中标候选人第二名:永清环保股份有限公司,投标报价:14077万元;中标候选人第三名:北京博奇电力科技有限公司,投标报价:1
3月13日,河北京能涿州热电扩建项目2×1000MW热电联产机组工程低低温静电除尘器设备采购招标中标候选人公示中标候选人第一名:浙江菲达环保科技股份有限公司,投标报价:14398万元;中标候选人第二名:浙江天洁环境科技股份有限公司,投标报价:15236万元;中标候选人第三名:兰州电力修造有限公司,投
塔吊林立,机器轰鸣。3月12日,华能德州电厂举行高灵活性清洁高效2台660MW热电联产项目主厂房浇筑第一方混凝土仪式。华能山东公司总经理、党委副书记黄涛出席仪式并致辞。德州市市委常委、常务副市长赵纪钢宣布德州电厂四期项目主厂房浇筑第一方混凝土开始。华能山东公司党委委员、副总经理李卫东主持
草长莺飞,春和景明,随着供热系统的梯次停运,华润电力徐州公司(以下简称“徐州公司”)热力业务圆满完成了为期110天的冬季供暖工作。作为徐州市居民供热的标杆企业,公司肩负着云龙区、鼓楼区等核心区域,全市225个居民小区,1700万平方米的供热保障重任,本供暖季新增直供小区21个,新增直供面积10
3月11日,喀什华电2x66万千瓦热电联产项目脱硫废水零排放系统EPC招标项目中标候选人公示。第一中标候选人:上海电气电站环保工程有限公司,投标报价:3098万;第二中标候选人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司,投标报价:2886万;
近日,浙江省发改委发布关于公开征求《诸暨市热电联产(集中供热)规划(2024-2030年)》意见的通知,浙江暨阳协联热电有限公司已于2017年年底停,其热用户已全部转移浙江诸暨八方热电有限责任公司(以下简称八方热电)供热。除八方热电外,拟建的诸暨燃机项目和三峰环保(垃圾发电厂)可以作为补充热
3月7日,国能“等容量替代”热电联产配套乾安20万千瓦风电项目获核准批复。公告显示,项目新建单机容量8.34MW风电机组20台、8.3MW风电机组4台,总装机容量为200W;新建1座220千伏升压站,安装1台220兆伏安主变,配套建设箱变、集电线路、道路等附属设施。建设单位为国能乾安新能源有限公司,项目总投资
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!