未来的净零排放会由氢能驱动吗?
2023年11月22日,时长:23分钟
欢迎回到LRQA的“聚焦未来”播客。在本期节目,主持人Josh Flanagan与LRQA的全球氢能专家Leanne Halliday一起讨论氢能在实现净零排放的未来中的关键作用,以及它与其它可再生能源的关系。他们还深入探讨了提高透明度以打击漂绿的必要性、供应链的重要作用以及氢能发展的主要障碍。
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嗨,Leanne,很高兴您再次参加LRQA聚焦未来播客。今天,我们将深入探讨一个非常重要的话题,即氢能及其在推动净零未来中的作用。在我们开始之前,您能否向我们的听众简要介绍一下您自己和您在LRQA的角色?
大家好,我是Leanne Halliday。我在澳大利亚珀斯工作。我身兼双重角色,Oceana区域经理及氢能全球主题专家,支持我们在世界各地的销售和服务交付人员,以支持我们的客户实现净零排放的氢能之旅。
谢谢Leanne。我们今天探索的首要问题是,氢能会实现净零排放的未来吗?鉴于您的专业知识,您对此有何看法,尤其是当我们展望未来几十年时?氢能会成为驱动力吗?
这是一个非常好的问题。关于氢能,我讲了很多。我主张氢能是解决方案的一部分,关键词是“一部分”。因此,要实现我们的净零排放承诺以及世界各地的目标,我们还有很多工作要做,氢只是实现这一目标的解决方案的一部分。氢能的优势在于这项技术并不新鲜。如何生产氢气、如何储存氢气以及如何运输氢气并不是一项新技术。因此,它现在可为我们所用,并且可以在短期内成为解决方案的一部分。
随着全球对清洁能源的推动,氢能在可扩展性、效率和可持续性方面与其它可再生能源相比和竞争如何?
为了实现净零排放的艰巨目标,我们需要考虑所有可能的解决方案。在未来几十年,我们将不得不对所有这些解决方案进行创新,使其更加高效,不仅能够实现净零目标,而且能够实现具有成本效益的目标。
我认为我们都必须接受,如果我们要实现净零目标,成本就会上升。作为消费者,您必须接受不断上涨的能源成本。你们中的许多人可能不想接受它,但我们必须做出决定。您想改变气候吗?或者你想要便宜的能源?当我查看所有可用的选项时,我觉得氢能在任何地方都是最容易获得的,尽管它不一定是目前最经济的解决方案。
我之所以这么说,是因为风力发电虽然能获得大量的电力,但需要非常大的面积,且必须在多风的气候中。太阳能也是如此,它需要非常大的面积和非常大量的太阳能来产生实现净零目标所需的电力。但氢气制造可以在更小的范围上进行。
它将产生重大影响的第一个领域是减少工业行业的碳排放量。如果您在钢铁行业使用大量电力,则可以使用氢气。氢气也可用于大部分工业供暖。
氢气也易于运输,因此与风能不同,它不一定必须在同一个地方产生并使用能源。事实上,氨和甲醇等多种载体都可用于运输氢气。因此,虽然辩论涉及经济方面,但我们正在努力改变气候。经济性只是解决方案的一部分,因为我们正在努力做出改变以实现我们设定的目标。
谢谢Leanne。从我们目前所讨论的内容来看,很明显,技术进步对氢能的增长也至关重要。您能否告诉我们,氢气生产和储存方面的创新正在解决哪些挑战,使氢气成为未来的主要能源?
在本播客的开头,我提到我们用于生产氢气的技术并不新鲜。我们多年来一直在生产氢气。电解、SMR、煤气化,所有这些都已经使用了很长时间。
问题在于,我们正在努力大幅扩大氢能的规模。正如我在上一个问题中提到的,这是关于使其成为具有成本效益的解决方案。目前,全球电解制造能力约为每年8~12吉瓦。为了实现当前目标,每年需要70吉瓦的产量。这意味着市场上可用的电解和电解量将显着增加。因此,技术创新的重点是提高生产效率。我们还要提高设备本身的效率。此外,许多公司正在提出新的创新解决方案,例如电解。这就是生产的问题。
另一个领域是储存和运输,这是我看到很多技术创新的地方。在这个领域,我们看到更多可靠的存储解决方案进入市场。在生产方面,我们可以看到非常创新的氢气生产方法。氢是自然界中存在的东西,是地球上最丰富的分子之一,关键是我们如何利用它。在澳大利亚,有项目开始研究白氢或金氢,这种氢是天然存在于我们地表的。
我们如何提取这些氢?非洲有一个解决方案。非洲的一家小工厂实际上使用这种金氢为一个小镇供电。但我认为还需要10年或15年才能取得更好的成果。我们还需要知道如何使用氢气作为生物燃料。藻类如何用于制造氢气?目前,即使我们专注于已有的技术,我们也需要更高效、更快地生产氢气,以实现氢能项目的目标。
随着氢能技术的成熟,您认为氢能解决方案商业化的主要挑战和机遇是什么?
最重要的是资金。我在播客前面所说的是,我们需要从不同的角度看待氢能开发的经济学。它不像石油或天然气。它也与电力不同。我们不仅仅关注财务和经济方面。我们还研究了氢气对气候的影响、对整个企业的影响,以及它满足未来举措和ESG承诺的能力。因此,当我们分析一个项目时,金融机构发放资金和分析的方式将大不相同。目前,我们参与了多个技术尽职调查项目,这些项目也侧重于不同于传统项目的参数。
另一个障碍是基础设施的获取。其中包括开发大型风电场以供应氢气厂或开发大型太阳能发电厂以供应氢气厂的成本。在生产混合燃料时,翻新现有管道也会产生成本。当涉及到实际发电时,加氢厂是否在正确的地方连接到电网?这些基础设施问题也值得注意。就氢能而言,它比其它大规模可再生能源要容易一些。正如我之前提到的,氢气更容易运输和储存。这是优势之一,但您需要考虑基础设施。
最后一个挑战是能力,这是目前经常讨论的。氢气已经存在多年。但它并没有达到我们谈论的规模。到2050年,氢气生产将花费6.8万亿美元。从我在2022年所做的一些分析中,您可以想象这些项目有多少。根据我在2022年所做的分析,有1000多种可能性。我并不是说所有这些都会取得成果,但还有很多项目正在进行中。这就是为什么我们需要了解氢能的人。我们需要能够拓宽视野并进入这个行业的人才。氢气与人们过去工作的其他领域有一些相似之处,但它也有很多独特的方面。氢气与某些金属和材料相互作用的方式与氢气在工艺安全方面的反应方式非常不同。因此,考虑到这一点,在考虑障碍时,您需要考虑您的人才将来自哪里以及您将如何培养人才。
此外,在有石油和天然气项目或电力项目的地方,即氢能项目所在的地方,并不总是有合格的人员。因此,还需要考虑人才所在地的地理位置。在当今世界,我们可以在任何地方工作,这并不是什么大问题,但这是值得考虑的事情。
总之,目前存在三个进入壁垒:获得融资、分析方法、基础设施和可以为这些项目提供资金的财务模型的能力。
就您提到的“能力”而言,我认为每个增长领域都需要熟练的劳动力。根据您在行业中的所见所闻,该行业如何准备确保您拥有具有所需技术专长的人才?另外,是否有任何重大变化的例子?
如今,世界一流的研究机构和大学以及iChemE和iMechE都提供氢能特定培训课程。因此,人们越来越认识到,不仅需要提高传统劳动力的技能,还需要提高氢能行业所需的专业技能。但我们看到的是,我们在这个世界上处于一种特殊的境地。每个人不仅致力于实现净零排放并开展项目以实现净零排放,而且他们还拥有大量的石油和天然气资源,因此他们需要大量熟练的人才。
采矿业也有所增加,尤其是与稀土相关的行业,这与新能源有关。例如,用于电池的稀土。通常,当采矿业暂停或下跌时,石油和天然气行业会增加,反之亦然。因此,即使我们不考虑新能源领域,我们的能力实际上也已经捉襟见肘了。
我们需要着眼于更大的图景,不仅仅是如何扩大规模,还包括如何让更多人进入该行业。我们还没有触及建筑和基础设施行业,该行业也在全球范围内增长。从本质上讲,我们需要更多的工程师、检验师和高素质人员。还有年龄差距的问题,这个问题已经持续了很长时间。年轻人正在涌入,但我们需要填补一些差距,我们需要考虑。在与世界各地的制造商、最终用户还是金融机构合作时,我们有一个共同的主题。他们中的许多人正在寻找基本的氢能培训。他们想了解使用氢气时存在哪些工艺安全风险以及存在哪些冶金风险。他们还想了解法规,我认为这是最大的差距之一。为此,氢能行业制定了一系列氢能标准进行氢能监管。
这是在国际ISO级别或区域级别完成的。这就是为什么您需要对进入这个区域保持警惕。我们确实需要建立对新标准的信任,以便我们能够根据该标准提供培训。这就是我们为客户提供很多帮助的原因。除了特定标准的培训外,我们还帮助您制定路线图,并了解如果您有项目或设备供应到特定国家/地区,需要应用哪些标准。需要应用哪些标准?您如何证明符合标准?所以在这个领域有很多工作要做,行业认识到了这一点,并利用像我们这样的人才来填补这一空白。此外,还有来自汽车行业和其他行业的人进入电解槽行业。但这些领域完全不同。
例如,如果您查看检查和制造方法,就会发现汽车行业与石油和天然气以及电解槽行业有很大不同。这就是为什么我们帮助您弥合这一差距,让您了解最佳实践在哪里,它们需要什么详细级别,然后实际创建类似ITP(检查测试计划)的东西,以正确识别正确的标准,并确保您处于适合您行业的正确详细级别。还有很多,但总而言之,整个行业都在寻找人才。您得处理老化的资产,您也有零的财富。这就是为什么该行业需要更多人才的原因。您还需要对新标准有基本的了解,并且需要确保不会将一个部门的需求过度施加到该部门。我们这样做是为了确保我们有一个有目的的方法。
所以今天,我也想谈谈漂绿。在讨论与可持续发展相关的任何事情时,漂绿是一个紧迫的问题。消费者和利益相关方如何区分采用氢能的真正努力和单纯的企业言论?您认为这是一个重大风险吗?
绝对是的。说到氢气,有多种生产方法。氢气可以由天然气生产,也可以从煤生产氢气。氢气可以从煤中生产,也可以从电解中生产氢气。是否生产氢气,是否捕获和储存碳,所有方法都涉及碳水平。
我们还在播客中谈到了运输。氢气可以在澳大利亚生产,然后在日本使用。在其生命周期中实际使用哪种碳?为避免漂绿,确定氢碳含量的方法必须透明且一致。目前,这是不可能的。
世界各地的许多人都在谈论原产地保证或原产地证书。您如何实际对其进行认证,或者您如何确定氢的绿色程度?确实有一些很好的方案,例如欧洲的Cert HY和澳大利亚的Virgin Red2。
有许多计划试图确保透明度和一致性。但实际上,需要采取全球一致的方法来促进全球氢能贸易、获得信任并避免漂绿。这就是LRQA正在努力的目标。我们也在努力教育我们的客户,让他们知道市场上有这样的方法。
许多原产地认证系统的问题之一是它们的边界非常狭窄。要准确了解氢气的碳强度,我们必须了解从生产、运输和制氢设备制造到最终用户实际使用氢气的整个生命周期。另一方面,原产地认证系统只关注制造的边界。这是许多利益相关者现在没有考虑的事情。我们觉得需要做点什么。从本质上讲,为了避免漂绿,政府和政策制定者需要认真考虑如何认证和确定氢的碳含量,以提高透明度并确保全球的一致性。
当我们谈论氢能以及氢能在塑造净零未来中的作用时,我认为我们会考虑其他重要话题。很明显,氢气作为一种能源的成功不可避免地与供应链息息相关。您如何看待您的供应链在未来几年的发展以跟上净零承诺的步伐?
这是一个很好的问题,这也是我们已经讨论了很长一段时间的事情。我之前提到过,新进入者的数量正在增加,供应链正在扩大。不过,我们之前也谈到了统计数据。为了看到氢能行业的增长,我们预计电解槽市场规模将从目前的每年12吉瓦扩大到70吉瓦。储存氢气的一种好方法是在玻璃纤维增强塑料容器或复合容器中。为了满足需求,当前市场需要20%的同比增长,我们预计到2027年将达到9000亿英镑左右。这是巨大的增长。这意味着您将在两个小行业实现显着增长,而且您将创造所有附加值。这甚至没有讨论我们将如何生产用于电解、风电场和太阳能的能源。换句话说,整个供应链正在迅速增长。
另一个非常有趣的事情是,我们很早就预期供应链会增长,但由于缺乏资金、项目延误等原因,我们仍然没有看到任何真正的增长。为了实现2030年和2050年的目标,我们可以预期未来5到10年的潜在增长。也许供应链真的需要为这种增长做好准备。
这意味着供应链不仅需要增长,而且当它增长时,它需要以可持续、高质量的方式增长。我们与制造商和最终用户合作,并努力确保这一点。随着市场规模的扩大,存在偷工减料的风险,因此我们努力确保适当的质量。我们与世界各地的各种标准委员会合作,确保质量是所有这些标准的核心,并从根本上确保我们的供应链准备好生产大量设备,使该行业安全和可持续。
那么Leanne,我认为认证保障在整个能源转型中起着关键作用。您能否详细说明认证保障如何支持我们所知道的一些最佳实践,以及它如何推动氢能领域的增长?
是的。我提到过,新人正在进入市场,我认为这是我们可以受益的关键领域之一。质量和检查应该放在首位。现在,人们正在从石油、天然气和电力转向氢能行业。他们不一定信任供应链。这就是为什么我们倡导将质量放在首位,而不是在质量管理后端花费大量时间。
这意味着要在供应商评估阶段花费大量时间,确保您与正确的公司签订合同,确保在设计审查阶段花费时间,确保确定正确的标准,确保他们理解标准,并在需要时提供培训。通过这种方式,通过将质量管理从后端转移到采购阶段,您可以主动提高质量。
好的。最后,您对考虑氢能在实现净零排放的道路上的作用和潜力的公司有什么建议?
将氢气视为解决方案的一部分。这不是唯一的解决方案。它不会是金钥匙。但氢气是解决方案的一部分,而且是我们现在可以使用的解决方案。在与供应氢气的供应商合作时,您需要确保他们了解法规和标准,如果有,请与他们联系以了解最佳实践并将其纳入您的设计中。质量是前端的组成部分,确保整个供应链中的产品可持续和安全。
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