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方案1 :电解槽遍布英国全国,以形成一个连接到英国电网的高压电网。为了确保生产的氢能具有绿色、低碳属性,电解槽所用电力由风电场供应。
方案2 :电解槽位于风电场与电网之间的电表上游。电解槽可以通过这种方式从风电场的专用电表上获取电力,以及通过预先安装的电表从电网获取电力。该方案会将对输电网的影响降至最低,包括从输电和配电两个方面降低电网费用和电价。
方案3 :电解槽由风电场负责建造,并直接耦合(即电解槽和风电场同时建造)。如此,和市场价格相比,电解槽能够直接以成本价格获得电力。
方案4 :电解槽建在近海,靠近风电机组(在风电机组内部或浮动平台上)。通过这种方式,可用成本较低的输电方式替代海上电缆。电解槽能够以风电场发电成本价获得电力。
方案3 和方案4 的重点是利用新建的风电场来建造电解槽。其中,方案4 创新地将电解槽建立在近海,用管道将氢能输送到岸上。由于这两种情况下电价与风电场的成本持平,因此,氢能成本的下降取决于海上风电场的发电成本。
由前述三家企业组成的联合体认为,目前,方案4的研发成本不确定性因素较多,难以提供可靠的数据,因此,短期内的重点需要放在方案1至方案3上。表1 为当下最先进的氢燃料电池堆技术和Gigastack 项目采用的电池堆技术在方案1 至方案3 中生产“绿色氢气”的成本对比。
此外,供应不同行业的氢能成本也会存在差异,需要对每个行业(工业、运输和供热等)的业务案例进行评估。氢能的全面商业化仍需各行业的进一步支持。
下一步
海上风电制氢流程示意图
该研究将进一步在规划高达100MW规模的实施方案时提出商业、技术和规则优化方面的内容。在工厂方面,ITM Power 公司将展开机器的测试。这项工作包括建设实验室、安装和调试制造设备所需的高吞吐量和测试线以及制造基地设施本身的演示,形成全流程的文件和手册,最终将制造成熟度提高到6 ~ 7 级。
项目已经确定Phillips 66 公司为新的商业合作伙伴。根据英国《可再生运输燃料义务》(RTFO)要求,炼油厂需要使用可再生能源制氢来满足其可再生燃料需求,这一政策要求推动了此次合作。同时,该公司拥有的炼油厂靠近Ørsted 的Hornsea 海上风电场变电站,这个特殊的地理位置使其成为测试电解槽―风电场耦合方案,以及在现有商业案例下将“绿色氢气”批量销售的理想场地。此外,大兆瓦装置和项目所涉及的工程费用需要承购人承担,Phillips 66 公司扮演了这个角色。
未来,在一系列低碳制氢计划的带动下,英国有机会成为氢能技术创新中心。“绿色氢气”将是英国未来能源系统的一个重要组成部分,在实现零碳排放目标以及助力许多行业脱碳方面大有所为。这一领域的发展也会带来显著的经济效益。“绿色氢气”的增加将带动整个氢供应链的增长和投资。据预测,氢能将在欧洲带动520亿欧元的投资,并提供超过85万个工作岗位。CWEA
*编译自Element Energy 公司发布的项目方案
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