埃塞俄比亞-澳大利亞：煤炭大國的氫能生意
?海運新聞 ????|???? ?2020-02-07 12:36澳大利亞：煤炭大國的氫能生意
2020年02月06日 11時 能源雜志
作為煤炭大國，澳大利亞具備強大的資源優(yōu)勢，但是近年來氫能的大火讓其發(fā)現(xiàn)了新的商機。
根據(jù)BP《世界能源統(tǒng)計年鑒（2019）》，目前澳大利亞是世界第三大煤炭探明儲量國，第五大世界煤炭生產國。
近年來，澳大利亞利用自身資源優(yōu)勢，積極開展氫能布局，在產學研和引進海外投資方面取得一定成績，在此對澳大利亞氫能發(fā)展的現(xiàn)狀進行梳理，并對未來澳大利亞氫能發(fā)展進行展望，以饗讀者。
和天然氣一樣，氫可以用來給建筑物供暖和為汽車提供動力。但與天然氣和汽油不同，燃燒氫氣不會產生二氧化碳，其燃燒的副產品為水蒸氣和熱量。
氫是宇宙中最豐富的元素，但它作為氣體在地球上不是可以自由獲取的，而是與許多常見的物質結合在一起，包括水和化石燃料。
20世紀70年代初，氫首次被正式提出作為一種可靠的替代能源，但直到現(xiàn)在，作為一種能源它從未被證明具有一定規(guī)模的競爭力。近年來，日本決定將進口氫作為其經濟發(fā)展的核心，未來幾十年全球對氫的需求或將大幅增加。隨著制氫成本的逐步下降，技術突破，發(fā)展非核、低排放燃料的勢頭正在形成。澳大利亞作為世界第3大煤炭探明儲量國，第五大世界煤炭生產國，第七大天然氣生產國，具備強大的資源優(yōu)勢，國內認為在未來氫能行業(yè)和市場的增長中，澳大利亞或將處于非常有利的地位。
澳大利亞氫氣出口現(xiàn)狀及優(yōu)勢分析
對于澳大利亞而言，最直接的經濟機遇是將自己打造成日本和韓國等國家的氫能源首選供應商。一方面這些國家能源較為貧乏，需要從澳大利亞進行進口，澳大利亞本身就是日本和韓國的主要煤炭和液化天然氣（LNG）貿易國，而且澳大利亞距離東亞消費國運距較近，運輸成本低，澳大利亞具備“先天優(yōu)勢”；另一方面是這些國家制定了國家層面的氫能發(fā)展戰(zhàn)略，急需利用氫氣作為一種低成本的減排途徑。
目前包括挪威、文萊和阿拉伯沙特在內的幾個國家正在積極尋求全球氫氣供應市場。然而，澳大利亞作為兩種商業(yè)上可行的低排放制氫方法的氫供應國，擁有一些關鍵的天然優(yōu)勢。
可再生氫是通過一種被稱為電解的過程將水分子分解成氫和氧，由太陽能、風能或水電提供動力。澳大利亞擁有豐富的土地面積和可再生能源資源，可用于工業(yè)規(guī)模的電解制氫。對于一個大規(guī)模的出口行業(yè)，將需要新的專用太陽能和風電。
碳捕獲和儲存氫（CCS氫）可以從澳大利亞豐富的煤炭和天然氣儲備中生產，特別是露天開采的褐煤。從化石燃料中提取氫的過程都產生了不需要的二氧化碳排放作為副產品，但其影響可以通過在地下儲存地點捕獲和隔離碳來減輕。
而氫氣一旦被生產出來，就可以像液化天然氣（LNG）一樣以液態(tài)氫（LH2）的形式出口，或者以化學方式轉化成另一種形式，如氨。
澳大利亞的優(yōu)勢在于，它擁有已投運的海上設施，適用于大規(guī)模CCS制氫工業(yè)所需的封存。一家由日本牽頭的財團正在測試這種方法的可行性。該財團于2018年4月啟動了一個耗資5億美元的示范項目，在維多利亞的拉籌伯谷（Latrobe Valley）利用褐煤制取氫氣。
全球氫供應商的國家正在通過競標進入日本能源市場。按國內生產總值（GDP）計算，日本是全球第三大經濟體。
目前，其94%的能源依賴進口，如煤炭、石油和天然氣。日本國內無法獲得替代這些能源所需的低排放資源，因此，日本向氫能源轉型的全面數(shù)十年規(guī)劃，既包括在國內使用氫燃料，也包括向國際合作伙伴提供氫燃料，使其成為氫燃料的生產者和潛在的氫技術客戶。同樣，韓國81%的能源依賴進口，并已表示將大力發(fā)展氫能源。
澳大利亞已經成為日本值得信賴的能源供應國，日本購買了澳大利亞近一半出口的液化天然氣，2017年總價值為230億澳元?，F(xiàn)有的貿易關系和在液化天然氣方面的國內專業(yè)知識，使其擁有良好的條件以追求氫燃料工業(yè)的串聯(lián)出口。如果政策正確，到2030年，澳大利亞的氫氣出口將貢獻17億澳元，并提供2800個工作崗位。
澳大利亞國內氫經濟發(fā)展分析
在澳大利亞國內市場，有許多機會使用氫氣作為天然氣的替代品。隨著時間的推移，氫能技術的進步將使這些機會變得越來越有吸引力。
提供氫氣的首要考慮是安全及社區(qū)意識。與液化天然氣一樣，氫的使用也需要謹慎的監(jiān)管。幾十年來，氫氣在工業(yè)上已經安全生產并大量使用，而且通常通過歐洲和美國的管道運輸。在適當?shù)谋O(jiān)管環(huán)境下，隨著社區(qū)逐漸習慣使用這項技術，人們對它的信心也會增強。
氫氣可以以10%的體積安全地添加到天然氣供應中，而無需改變管道、設備或法規(guī)。隨著時間的推移，隨著對現(xiàn)有天然氣網絡和設備的修改，氫氣可以完全取代天然氣用于家庭烹飪、取暖和熱水。從長遠來看，氫可以用于如目前二氧化碳排放量較高的鋼鐵、化肥和水泥生產等高溫制造過程。
由電力和水生產氫氣的電解裝置提供了一個快速響應負載，非常適合后續(xù)間歇性可再生能源發(fā)電。作為電力負荷，電解裝置可以進行快速地升降而不產生任何后果，從而為電網的頻率控制服務做出貢獻。一旦生產出來，儲存的氫可以用于渦輪機或燃料電池來發(fā)電。這些能力將有助于國家電網的恢復能力。
在占澳大利亞總排放量18%的運輸行業(yè)，氫燃料電池是替代電池為電動機提供動力的一種選擇。日本政府設定的目標是，到2020年，氫燃料電池汽車的上路數(shù)量達到4萬輛。澳大利亞已經在探索移動應用，包括氫動力汽車、垃圾車和叉車，預測未來國內對氫動力長途重型運輸?shù)男枨?，包括如公共汽車、卡車、火車和輪船?br />
澳大利亞制氫工業(yè)的好處可以被廣泛分享。幾乎每個州和地區(qū)都有強大的太陽能和風能潛力來驅動電解。塔斯馬尼亞州有大量的水電基礎設施。維多利亞、西澳大利亞、南澳大利亞、昆士蘭、北領地和新南威爾士州都有可以用來生產CCS氫氣的碳儲存資源。南澳大利亞和澳大利亞首都直轄區(qū)還有正在準備中的氫氣示范項目，由充足的可再生能源發(fā)電提供。
隨著拉籌伯山谷5億澳元的氫供應項目的啟動，大多數(shù)主要的設施和基礎設施將不得不建在主要城市之外。在南澳大利亞的林肯港和西澳大利亞的皮爾巴拉地區(qū)附近，還計劃有更多電解試驗項目，這兩個項目都將用于生產用于化肥生產的氨。
氫也有可能成為澳大利亞偏遠地區(qū)的一種能源，比如在礦區(qū)，現(xiàn)場生產的氫燃料電池已經取代柴油發(fā)電機。
澳大利亞氫能產業(yè)發(fā)展中政府所扮演的角色
澳大利亞工業(yè)界已表示有意投資，但也認識到各級政府在接觸全球合作伙伴和在國內建立正確政策環(huán)境方面的重要作用。作為至關重要的第一步，國家氫戰(zhàn)略的發(fā)展將詳細確定政府所扮演的角色和采取的必要行動。
澳大利亞國家氫戰(zhàn)略可以定義政府和行業(yè)在五個方面的角色：國際協(xié)議和法規(guī)，包括航運，將澳大利亞定位為世界領先的氫出口國；確保氫行業(yè)各方面安全的標準；允許在現(xiàn)有的國內天然氣供應中添加氫氣的法規(guī)；氫燃料汽車的加油基礎設施和法規(guī)；在碳約束的全球經濟中，氫具有重要的地位，澳大利亞可以通過加快對氫的吸收而獲益。
作者：焦敬平 來源： 能源雜志
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