✖


Jump to content

Водородная экономика

, водород обладает наибольшим потенциалом для сокращения выбросов парниковых газов при использовании в химическом производстве, нефтеперерабатывающих заводах, международных перевозках и производстве стали По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии . [1]

Водородная экономика — это общий термин, обозначающий роль, которую водород может играть наряду с низкоуглеродной электроэнергией в сокращении выбросов парниковых газов . Цель состоит в том, чтобы сократить выбросы там, где более дешевые и энергоэффективные экологически чистые решения недоступны. [2] В этом контексте водородная экономика включает в себя производство водорода и его использование способами, которые способствуют постепенному отказу от ископаемого топлива и ограничению изменения климата .

Водород можно получить несколькими способами. Большая часть водорода, производимого сегодня, представляет собой серый водород , получаемый из природного газа путем паровой конверсии метана (SMR). На долю этого процесса пришлось 1,8% мировых выбросов парниковых газов в 2021 году. [3] Низкоуглеродистый водород , который производится с помощью SMR с улавливанием и хранением углерода ( голубой водород ) или посредством электролиза воды с использованием возобновляемой энергии ( зеленый водород ), составил менее 1% производства. [4] Практически все из 100 млн тонн [5] ежегодно производимого водорода используется в нефтепереработке (43% в 2021 году) и промышленности (57%), в основном при производстве аммиака для удобрений и метанола . [6] : 18, 22, 29 

Чтобы ограничить глобальное потепление , обычно предполагается, что будущая водородная экономика заменит серый водород низкоуглеродным водородом. По состоянию на 2024 год неясно, когда можно будет производить достаточно низкоуглеродистого водорода, чтобы полностью отказаться от серого водорода. [7] Будущее конечное использование, скорее всего, произойдет в тяжелой промышленности (например, высокотемпературные процессы наряду с электричеством, сырьем для производства зеленого аммиака и органических химикатов , в качестве альтернативы угольному коксу для производства стали ), на дальних перевозках (например, в судоходстве и в меньшей степени самолеты с водородными двигателями и грузовые автомобили), а также долгосрочное хранение энергии. [8] [9] Другие применения, такие как легкие транспортные средства и отопление зданий, больше не являются частью будущей водородной экономики, прежде всего по экономическим и экологическим причинам. [10] [11] Водород сложно хранить, транспортировать по трубопроводам и использовать. Это вызывает вопросы безопасности , поскольку оно очень взрывоопасно и неэффективно по сравнению с прямым использованием электричества . Поскольку доступны относительно небольшие количества низкоуглеродистого водорода, климатические выгоды можно максимизировать, используя его в приложениях, которые труднее обезуглерожить. [11]

По состоянию на 2023 год не существует реальной альтернативы водороду для некоторых химических процессов, в которых он используется в настоящее время, таких как производство аммиака для удобрений . [12] Стоимость водорода с низким и нулевым содержанием углерода, вероятно, повлияет на степень его использования в химическом сырье, дальнемагистральной авиации и судоходстве, а также в долгосрочном хранении энергии. Затраты на производство низко- и безуглеродного водорода постоянно растут. На будущие затраты могут повлиять налоги на выбросы углерода , география и геополитика энергетики, цены на энергоносители, выбор технологий и потребности в сырье. Вполне вероятно, что с течением времени стоимость производства зеленого водорода увидит наибольшее снижение себестоимости. [13] Инициатива Hydrogen Hotshot Министерства энергетики США направлена ​​на снижение стоимости зеленого водорода до 1 доллара за килограмм в 2030-х годах. [14]

История и современное обоснование

[ редактировать ]

Происхождение

[ редактировать ]

Концепция общества, использующего водород в качестве основного средства хранения энергии, была теоретизирована генетиком Дж. Б. С. Холдейном в 1923 году. Предвидя истощение запасов британского угля для производства электроэнергии, Холдейн предложил сеть ветряных турбин для производства водорода и кислорода в течение длительного времени. Срок хранения энергии посредством электролиза возобновляемых источников энергии , чтобы помочь решить проблему переменной производительности . [15] Сам термин «водородная экономика» был придуман Джоном Бокрисом во время выступления, которое он дал в 1970 году в General Motors (GM). техническом центре [16] Бокрис рассматривал это как экономику, в которой водород, подкрепленный ядерной и солнечной энергией, поможет решить растущую озабоченность по поводу истощения ископаемого топлива и загрязнения окружающей среды, выступая в качестве энергоносителя для конечных потребителей, для которых электрификация не подходит. [2] [17]

Водородная экономика была предложена Мичиганским университетом для решения некоторых негативных последствий использования углеводородного топлива, при котором углерод выбрасывается в атмосферу (в виде углекислого газа, угарного газа, несгоревших углеводородов и т. д.). Современный интерес к водородной экономике в целом можно проследить до технического отчета 1970 года Лоуренса В. Джонса из Мичиганского университета: [18] в котором он повторил двойное обоснование Бокриса: решение проблем энергетической безопасности и экологических проблем. В отличие от Холдейна и Бокриса, Джонс сосредоточился только на ядерной энергетике как источнике энергии для электролиза и, главным образом, на использовании водорода на транспорте, где он считал авиацию и перевозки тяжелых грузов главными приоритетами. [19]

Более поздняя эволюция

[ редактировать ]
Возможности технологического лидерства в цепочках создания стоимости зеленого водорода по данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии в 2022 году [20] : 55 

Всплеск внимания к концепции водородной экономики в 2000-е годы неоднократно описывался некоторыми критиками и сторонниками альтернативных технологий как шумиха. [21] [22] [23] и инвесторы потеряли деньги в пузыре . [24] Интерес к энергоносителю возобновился в 2010-х годах, особенно с формированием Всемирного водородного совета в 2017 году. Несколько производителей начали коммерчески выпускать автомобили на водородных топливных элементах, при этом такие производители, как Toyota, Hyundai и промышленные группы в Китае, планировали увеличить количество автомобилей на водородных топливных элементах. автомобилей в сотни тысяч в течение следующего десятилетия. [25] [26]

Глобальные масштабы роли водорода в автомобилях сужаются по сравнению с прежними ожиданиями. [27] [28] К концу 2022 года 70 200 водородных автомобилей . по всему миру было продано [29] по сравнению с 26 миллионами подключаемых к сети электромобилей . [30]

В начале 2020-х годов водородная экономика разделяет прежние перспективы, акцент на взаимодополняемости электричества и водорода, а также использование электролиза в качестве основы производства водорода. [8] Они сосредоточены на необходимости ограничить глобальное потепление до 1,5 °C и отдают приоритет производству, транспортировке и использованию зеленого водорода для тяжелой промышленности (например, высокотемпературные процессы наряду с электричеством, [31] сырье для производства зеленого аммиака и органических химикатов, [8] как альтернатива угольному коксу для сталеплавильного производства ), [32] дальнемагистральный транспорт (например, судоходство, авиация и, в меньшей степени, грузовые автомобили) и долгосрочное хранение энергии. [8] [9]

Текущий рынок водорода

[ редактировать ]

Производство водорода в мире в 2022 году оценивалось в более чем 155 миллиардов долларов США, и ожидается, что до 2030 года оно будет расти более чем на 9% ежегодно. [33]

В 2021 году 94 миллиона тонн (Мт) молекулярного водорода ( H 2 ). [34] Из этого общего количества примерно одна шестая была побочным продуктом процессов нефтехимической промышленности . [4] Большая часть водорода поступает из специализированных производственных предприятий, более 99% которых производится из ископаемого топлива, в основном посредством парового риформинга природного газа (70%) и газификации угля (30%, почти весь из которых находится в Китае). [4] Менее 1% специального производства водорода приходится на низкоуглеродистые виды топлива: паровое реформирование ископаемого топлива с улавливанием и хранением углерода , зеленый водород, производимый с помощью электролиза, и водород, производимый из биомассы . [4] CO 2 Выбросы от производства в 2021 году, на уровне 915 млн тонн CO 2 , [35] составил 2,5% CO2 , связанных с энергетикой выбросов [36] и 1,8% мировых выбросов парниковых газов. [3]

Практически весь водород, производимый на современном рынке, используется в нефтепереработке (40 млн т. H 2 в 2021 г.) и промышленность (54 млн тH2). [6] : 18, 22  В нефтепереработке водород используется в процессе, известном как гидрокрекинг , для преобразования тяжелых нефтяных источников в более легкие фракции, пригодные для использования в качестве топлива. Промышленное использование в основном включает производство аммиака для производства удобрений (34 млн тонн H 2 в 2021 г.), метанола (15 млн т производство H 2 ) и производство железа прямого восстановления (5 млн тонн Н 2 ). [6] : 29 

Производство

[ редактировать ]
Этот раздел представляет собой отрывок из статьи о производстве водорода . [ редактировать ]

Газообразный водород получают несколькими промышленными методами. Почти весь нынешний мировой запас водорода создается из ископаемого топлива. [37] [38] : 1  Большая часть водорода представляет собой серый водород, полученный путем паровой конверсии метана . В этом процессе водород производится в результате химической реакции между паром и метаном , основным компонентом природного газа. При производстве одной тонны водорода с помощью этого процесса выделяется 6,6–9,3 тонны углекислого газа. [39] Когда улавливание и хранение углерода используется для удаления значительной части этих выбросов, продукт известен как синий водород . [40]

Под зеленым водородом обычно понимают производство возобновляемой электроэнергии путем электролиза воды. [41] [42] Реже определения зеленого водорода включают водород, полученный из других источников с низким уровнем выбросов, таких как биомасса . [43] Производство зеленого водорода в настоящее время обходится дороже, чем производство серого водорода, а эффективность преобразования энергии по своей сути низка. [44] Другие методы производства водорода включают биомассы газификацию , пиролиз метана и извлечение подземного водорода . [45] [46]

По состоянию на 2023 год менее 1% специального производства водорода будет низкоуглеродным, то есть синий водород, зеленый водород и водород, производимый из биомассы. [47]

Использование

[ редактировать ]
Некоторые прогнозируемые варианты использования в среднесрочной перспективе, но аналитики с этим не согласны. [48]
Водородное топливо требует развития специфической инфраструктуры для переработки, транспортировки и хранения.

Водород можно использовать в качестве топлива двумя различными способами: в топливных элементах , которые производят электричество, и посредством сжигания для выработки тепла. [49] Когда водород потребляется в топливных элементах, единственным выбросом в месте использования является водяной пар. [49] Сгорание водорода может привести к термическому образованию вредных выбросов оксидов азота . [49]

Промышленность

[ редактировать ]

В контексте ограничения глобального потепления низкоуглеродный водород (особенно «зеленый» водород ), вероятно, сыграет важную роль в декарбонизации промышленности. [50] Водородное топливо может производить интенсивное тепло, необходимое для промышленного производства стали, цемента, стекла и химикатов, тем самым способствуя декарбонизации промышленности наряду с другими технологиями, такими как электродуговые печи для производства стали. [31] Однако он, вероятно, будет играть более важную роль в обеспечении промышленного сырья для более чистого производства аммиака и органических химикатов. [50] Например, в сталелитейном производстве водород может выступать в качестве экологически чистого энергоносителя, а также в качестве низкоуглеродистого катализатора, заменяющего кокс , получаемый из угля . [32]

Необходимость использования низкоуглеродного водорода для сокращения выбросов парниковых газов может изменить географию промышленной деятельности, поскольку места с соответствующим потенциалом производства водорода в разных регионах будут по-новому взаимодействовать с логистической инфраструктурой, наличием сырья, человеческими и технологическими возможностями. капитал. [50]

Транспорт

[ редактировать ]
Основная статья: Водородный автомобиль

Большая часть интереса к концепции водородной экономики сосредоточена на водородных транспортных средствах , особенно на самолетах . [51] [52] Водородные автомобили производят значительно меньше загрязнения местного воздуха, чем обычные автомобили. [53] К 2050 году энергетические потребности транспорта могут на 20–30% удовлетворяться за счет водорода и синтетического топлива . [54] [55] [56]

Водород, используемый для декарбонизации транспорта, вероятно, найдет свое наибольшее применение в судоходстве , авиации и, в меньшей степени, в грузовых автомобилях за счет использования синтетического топлива, полученного из водорода, такого как аммиак и метанол , а также технологии топливных элементов. [8] используется в автобусах на топливных элементах Водород уже много лет . Он также используется в качестве топлива для космических кораблей .

В Сценарии чистых нулевых выбросов (NZE) Международного энергетического агентства на 2022 год прогнозируется, что водород будет обеспечивать 2% спроса на энергию на железнодорожном транспорте в 2050 году, при этом ожидается, что к тому времени 90% железнодорожных перевозок будет электрифицировано (по сравнению с 45% сегодня). ). Роль водорода в железнодорожной отрасли, скорее всего, будет сосредоточена на линиях, электрификация которых окажется сложной или дорогостоящей. [57] NZE прогнозирует, что водород обеспечит примерно 30% потребности тяжелых грузовиков в энергии в 2050 году, в основном для тяжелых грузов на дальние расстояния (при этом электроэнергия от аккумуляторов будет составлять около 60%). [58]

Хотя водород можно использовать в адаптированных двигателях внутреннего сгорания , топливные элементы, будучи электрохимическими , имеют преимущество в эффективности перед тепловыми двигателями. Топливные элементы дороже в производстве, чем обычные двигатели внутреннего сгорания, но также требуют водородного топлива более высокой чистоты, чем двигатели внутреннего сгорания. [59]

В сегменте легких дорожных транспортных средств, включая легковые автомобили, к концу 2022 года по всему миру было продано 70 200 электромобилей на топливных элементах. [29] по сравнению с 26 миллионами подключаемых к сети электромобилей. [30] В условиях быстрого развития электромобилей и связанных с ними аккумуляторных технологий и инфраструктуры роль водорода в автомобилях незначительна. [27] [28]

Балансировка и хранение энергосистемы

[ редактировать ]

Зеленый водород , получаемый в результате электролиза воды , может решить проблему нестабильности производства возобновляемой энергии . Производство «зеленого» водорода может как снизить потребность в сокращении мощности возобновляемых источников энергии в периоды высокой выработки возобновляемых источников энергии, так и храниться в течение длительного времени для обеспечения выработки электроэнергии в периоды низкой выработки. [60] [61]

Аммиак

[ редактировать ]
Основные статьи: аммиак и производство аммиака
См. Также: щелочной топливный элемент

Альтернативой газообразному водороду в качестве энергоносителя является его связывание с азотом из воздуха для получения аммиака, который можно легко сжижать, транспортировать и использовать (прямо или косвенно) в качестве чистого и возобновляемого топлива . [62] [63] К недостаткам аммиака как энергоносителя относятся его высокая токсичность, энергоэффективность. NH 3 из Производство № 2 и H 2 и отравление топливных элементов PEM следами неразложившихся NH 3 после NH 3 до N 2 Конверсия .

Здания

[ редактировать ]

Многочисленные промышленные группы (газовые сети, производители газовых котлов ) в цепочке поставок природного газа продвигают водородные котлы для отопления помещений и воды, а также водородные приборы для приготовления пищи, чтобы сократить выбросы CO 2 , связанные с энергетикой, из жилых и коммерческих зданий. [64] [65] [11] Предполагается, что нынешние конечные потребители трубопроводного природного газа могут дождаться переоборудования и подачи водорода в существующие газовые сети , а затем поменять местами отопительные и кухонные приборы, и что потребителям не нужно ничего делать сейчас. [64] [65] [11]

Обзор 32 исследований по вопросу использования водорода для отопления зданий, независимо от коммерческих интересов, показал, что экономические и климатические преимущества использования водорода для отопления и приготовления пищи в целом очень плохо сравниваются с развертыванием сетей централизованного теплоснабжения , электрификацией отопления (в основном за счет тепловые насосы ) и приготовление пищи, использование солнечной энергии , отработанного тепла и внедрение мер по повышению энергоэффективности для снижения спроса на энергию для тепла. [11] Из-за неэффективности производства водорода использование голубого водорода для замены природного газа для отопления может потребовать в три раза больше метана , а для использования зеленого водорода потребуется в два-три раза больше электроэнергии, чем для тепловых насосов. [11] Гибридные тепловые насосы, в которых сочетается использование электрического теплового насоса с водородным котлом, могут сыграть роль в отоплении жилых помещений в районах, где модернизация сетей для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию в противном случае была бы дорогостоящей. [11]

Широкое использование водорода для отопления зданий повлечет за собой более высокие затраты на энергетическую систему, более высокие затраты на отопление и более серьезное воздействие на окружающую среду, чем альтернативы, хотя нишевая роль может быть уместна в определенных контекстах и ​​географических регионах. [11] В случае внедрения использование водорода в зданиях приведет к увеличению стоимости водорода для приложений, которые труднее обезуглерожить, в промышленности и на транспорте. [11]

Био-СНГ

[ редактировать ]

По состоянию на 2019 год хотя технически возможное производство синтез-газа из водорода и углекислого газа из биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (BECCS) посредством реакции Сабатье ограничено количеством доступной устойчивой биоэнергии: [66] поэтому любой произведенный био-СНГ может быть зарезервирован для производства авиационного биотоплива . [67]

Безопасность

[ редактировать ]
Основная статья: Водородная безопасность
Инженер НАСА прочесывает территорию кукурузной метлой, чтобы определить место возгорания водорода. Водород горит почти невидимым пламенем.

Водород представляет ряд опасностей для безопасности человека: от возможных детонаций и пожаров при смешивании с воздухом до удушливого действия в чистой, бескислородной форме. [68] Кроме того, жидкий водород является криогеном и представляет опасность (например, обморожение ), связанную с очень холодными жидкостями. [69] Водород растворяется во многих металлах и помимо утечки может оказывать на них вредное воздействие, например, водородное охрупчивание . [70] что приводит к трещинам и взрывам. [71]

Водород легко воспламеняется при смешивании даже в небольших количествах с обычным воздухом. Возгорание может произойти при объемном соотношении водорода и воздуха всего 4%. [72] Более того, водородный огонь, хотя и чрезвычайно горячий, практически невидим и поэтому может привести к случайным ожогам. [73]

Водородная инфраструктура

[ редактировать ]
Этот раздел представляет собой отрывок из статьи «Водородная инфраструктура» . [ редактировать ]
Водородные трубопроводы

Водородная инфраструктура – ​​это инфраструктура трубопроводного транспорта водорода, точек производства водорода и водородных станций для распределения, а также продажи водородного топлива . [74] и, таким образом, это важнейшая предпосылка для успешной коммерциализации технологии топливных элементов . [75]

Установка газификации водорода для Belinka Perkemija [ sl ] , 2015 г.

Водородная инфраструктура будет состоять в основном из промышленного трубопроводного транспорта водорода и заправочных станций, оснащенных водородом. Водородные станции, которые не были расположены рядом с водородным трубопроводом, могли получать воду из резервуаров с водородом, прицепов для трубок со сжатым водородом , прицепов с жидким водородом , автоцистерн с жидким водородом или специального производства на месте.

Трубопроводы — самый дешевый способ транспортировки водорода на большие расстояния по сравнению с другими вариантами. Трубопроводы для газообразного водорода являются обычным явлением на крупных нефтеперерабатывающих заводах, поскольку водород используется для гидрокрекинга топлива из сырой нефти. МЭА рекомендует использовать существующие промышленные порты для производства и существующие газопроводы для транспортировки, а также международное сотрудничество и морские перевозки. [76]

Южная Корея и Япония , [77] которым по состоянию на 2019 год не хватает международных электрических межсоединений , инвестируют в водородную экономику. [78] В марте 2020 года в Японии было открыто Исследовательское поле водородной энергетики Фукусима , претендующее на звание крупнейшего в мире объекта по производству водорода. [79] Большую часть территории занимает солнечная батарея ; Энергия из сети также используется для электролиза воды для производства водородного топлива. [80]

Хранилище

[ редактировать ]
Этот раздел представляет собой отрывок из книги «Хранение водорода» . [ редактировать ]
Резервуар с жидким водородом в НАСА Космическом центре Кеннеди

Существует несколько методов хранения водорода . К ним относятся механические подходы, такие как использование высоких давлений и низких температур или использование химических соединений, которые при необходимости выделяют H 2 . Хотя большие объемы водорода производятся различными отраслями промышленности, в основном он потребляется на месте производства, в частности, для синтеза аммиака . В течение многих лет водород хранился в виде сжатого газа или криогенной жидкости и транспортировался в баллонах, трубах и криогенных резервуарах для использования в промышленности или в качестве топлива в космических программах. Главной проблемой является очень низкая температура кипения H 2 : он кипит около 20,268 К (-252,882 °C или -423,188 °F). Достижение таких низких температур требует затрат значительной энергии.

Хотя молекулярный водород имеет очень высокую плотность энергии по массе, отчасти из-за своей низкой молекулярной массы , в качестве газа в условиях окружающей среды он имеет очень низкую плотность энергии по объему. Если чистый водород будет использоваться в качестве топлива, хранящегося на борту транспортного средства, он должен храниться в энергоемкой форме, чтобы обеспечить достаточный запас хода. Поскольку водород — самая маленькая молекула, он легко выходит из контейнеров. Учитывая утечки, затраты на транспортировку и производство, потенциал глобального потепления водорода (ПГП100) может составлять 11,6. Для сравнения, ПГП метана равен 34. [81]

Электростанции

[ редактировать ]
См. также: Электростанция на водородных топливных элементах , Природный водород и Система разломов Среднего континента.

Xcel Energy собирается построить две электростанции комбинированного цикла на Среднем Западе , которые смогут смешивать 30% водорода с природным газом. [82] Межгорная электростанция переоборудуется в электростанцию, работающую на природном газе и водороде, которая также может работать на 30% водорода, а к 2045 году планируется перейти на чистый водород. [83]

Затраты

[ редактировать ]

Более широкое использование водорода в экономике влечет за собой необходимость инвестиций и затрат на его производство, хранение, распространение и использование. Таким образом, оценка стоимости водорода сложна и требует принятия предположений о стоимости энергозатрат (обычно газа и электричества), производственного оборудования и методов (например, зеленого или голубого водорода), используемых технологий (например, электролизеров с щелочной или протонообменной мембраной ), хранения и методы распределения, а также то, как различные элементы затрат могут меняться с течением времени. [84] : 49–65  Эти факторы учитываются при расчете приведенной стоимости водорода (LCOH). В следующей таблице показан диапазон оценок приведенной стоимости серого, синего и зеленого водорода, выраженной в долларах США за кг H 2 (где данные представлены в других валютах или единицах, средний обменный курс к доллару США в данного года, и предполагается, что 1 кг H 2 имеет теплотворную способность 33,3 кВтч).

Метод производства Примечание Текущая стоимость (2020–2022 гг.) Прогнозируемая стоимость к 2030 году Прогнозируемая стоимость 2050 года
Серый водород (не включая налог на выбросы углерода)
Международное энергетическое агентство [85] Затраты на 2022 год рассчитаны на июнь, когда цены на газ достигли пика после вторжения России в Украину. 2021: 1.0–2.5 – –
2022: 4.8–7.8
ПВК [86] 2021: 1.2–2.4
Синий водород
Международное энергетическое агентство [85] Затраты на 2022 год рассчитаны на июнь, когда цены на газ достигли пика после вторжения России в Украину. 2021: 1.5–3.0 – –
2022: 5.3–8.6
Правительство Великобритании [87] Диапазон зависит от цены на газ 2020: 1.6–2.7 1.6–2.7 1.6–2.8
ГЭП [88] 2022: 2.8–3.5 - -
Комиссия по энергетическому переходу [84] : 28  2020: 1.5–2.4 1.3–2.3 1.4–2.2
Зеленый водород
Международное энергетическое агентство [85] По оценкам, к 2030 и 2050 годам солнечная энергия будет использоваться в регионах с хорошими солнечными условиями. 2021: 4.0–9.0 <1,5 <1,0
2022: 3.0-4.3
Правительство Великобритании [87] Использование сетевого электричества, особенно для Великобритании; диапазон зависит от цены на электроэнергию, технологии и стоимости электролизера 2020: 4.9–7.9 4.4–6.6 4.0–6.3
Использование ограниченной возобновляемой электроэнергии, особенно для Великобритании; диапазон зависит от технологии электролизера и стоимости 2020: 2.4–7.9 1.7–5.6 1.5–4.6
ИРЕНА [89] 2020: 2.2–5.2 1.4–4.1 1.1–3.4
ГЭП [88] Источник отмечает, что себестоимость производства зеленого H 2 упала на 60% с 2010 года. 2022: 3.0–6.0
Лазард [90] 2022: 2.8–5.3
ПВК [86] 2021: 3.5–9.5 1.8–4.8 1.2–2.4
Комиссия по энергетическому переходу [84] : 28  2020: 2.6–3.6 1.0–1.7 0.7–1.2

Диапазон оценок затрат для коммерчески доступных методов производства водорода широк. По состоянию на 2022 год дешевле всего производить серый водород без налога на выбросы CO 2 , за ним следуют синий и зеленый водород. Ожидается, что к 2050 году затраты на производство голубого водорода существенно не снизятся. [87] [84] : 28  можно ожидать, что они будут колебаться в зависимости от цен на природный газ и могут столкнуться с налогами на выбросы углерода за неуловленные выбросы. [84] : 79  Стоимость электролизеров упала на 60% с 2010 по 2022 год, [88] прежде чем немного вырасти из-за увеличения стоимости капитала . [24] По прогнозам, их стоимость значительно снизится к 2030 и 2050 годам. [91] : 26  снижение стоимости зеленого водорода наряду со снижением стоимости производства возобновляемой энергии. [92] [84] : 28  Дешевле всего производить экологически чистый водород с излишками возобновляемой энергии, которые в противном случае были бы сокращены , что благоприятствует электролизерам, способным реагировать на низкие и переменные уровни мощности . [91] : 5 

, проведенный в 2022 году, Анализ Goldman Sachs предполагает, что глобальный экологический водород достигнет паритета стоимости с серым водородом к 2030 году, то есть раньше, если на серый водород будет введен глобальный налог на выбросы углерода. [13] С точки зрения стоимости единицы энергии синий и серый водород всегда будет стоить дороже, чем ископаемое топливо, используемое при его производстве, в то время как зеленый водород всегда будет стоить дороже, чем возобновляемая электроэнергия, используемая для его производства.

Субсидии на производство чистого водорода в США и ЕС намного выше, чем в Индии. [93]

Примеры и пилотные программы

[ редактировать ]
Mercedes -Benz O530 Citaro с водородными топливными элементами в Брно , Чехия .

Распространение водорода для целей транспортировки тестируется по всему миру, в частности в США ( Калифорния , Массачусетс ), Канаде , Японии , ЕС ( Португалия , Норвегия , Дания, Германия ) и Исландии .

Показателем наличия крупной газовой инфраструктуры, уже существующей в странах и используемой гражданами, является количество автомобилей, работающих на природном газе, имеющихся в стране. Страны с наибольшим количеством автомобилей, работающих на природном газе: [94] Иран , Китай , Пакистан , Аргентина , Индия , Бразилия , Италия , Колумбия , Таиланд , Узбекистан , Боливия , Армения , Бангладеш , Египет , Перу , Украина , США . Транспортные средства, работающие на природном газе, также могут быть переоборудованы для работы на водороде .

Кроме того, в некоторых частных домах можно найти микро-ТЭЦ на топливных элементах , которые могут работать на водороде или других видах топлива, таких как природный газ или сжиженный нефтяной газ. [95] [96]

Австралия

[ редактировать ]

Департамент планирования и инфраструктуры Западной Австралии эксплуатировал три автобуса Daimler Chrysler Citaro на топливных элементах в рамках испытания устойчивой транспортной энергетики для автобусов на топливных элементах в Перте. [97] Автобусы эксплуатировались компанией Path Transit на регулярных маршрутах общественного транспорта Transperth. Испытания начались в сентябре 2004 года и завершились в сентябре 2007 года. Топливные элементы автобусов использовали систему протонообменной мембраны и снабжались сырым водородом с нефтеперерабатывающего завода BP в Квинане, к югу от Перта. Водород был побочным продуктом производственного процесса нефтеперерабатывающего завода. Автобусы были заправлены на станции в северном пригороде Перта Малаги.

В октябре 2021 года Квинсленда премьер-министр Аннастейша Палащук и Эндрю Форрест объявили, что в Квинсленде будет расположена крупнейшая в мире водородная установка. [98]

В Австралии Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии (ARENA) инвестировало 55 миллионов долларов в 28 водородных проектов, от ранних стадий исследований и разработок до ранних стадий испытаний и развертывания. Заявленная цель агентства — производить водород методом электролиза по цене 2 доллара за килограмм, о чем объявил министр энергетики и выбросов Ангус Тейлор в Заявлении о технологиях с низким уровнем выбросов на 2021 год. [99]

Евросоюз

[ редактировать ]

Страны ЕС , которые уже имеют относительно крупную систему газопроводов, включают Бельгию , Германию , Францию ​​и Нидерланды . [100] В 2020 году ЕС создал Европейский альянс по чистому водороду (ECHA). [101] [102]

Франция

[ редактировать ]

Зеленый водород стал более распространенным во Франции. В 2019 году был принят план «Зеленого водорода» стоимостью 150 миллионов евро, который предусматривает создание инфраструктуры, необходимой для создания, хранения и распределения водорода, а также использования этого топлива для питания местных транспортных систем, таких как автобусы и поезда. Коридор H2, аналогичная инициатива, создаст сеть объектов распределения водорода в Окситании вдоль маршрута между Средиземным и Северным морями. Проект Коридора H2 получит кредит в размере 40 миллионов евро от ЕИБ . [103] [104]


Германия

[ редактировать ]

Немецкий производитель автомобилей BMW уже много лет работает с водородом. [ количественно ] . [105]

Исландия

[ редактировать ]

Исландия взяла на себя обязательство стать первой в мире водородной экономикой к 2050 году. [106] Исландия находится в уникальном положении. В настоящее время [ когда? ] он импортирует все нефтепродукты, необходимые для питания автомобилей и рыболовного флота . Исландия обладает большими геотермальными ресурсами, настолько большими, что местная цена на электроэнергию на самом деле ниже , чем цена углеводородов, которые можно было бы использовать для производства этой электроэнергии.

Исландия уже преобразует излишки электроэнергии в экспортные товары и заменители углеводородов. В 2002 году методом электролиза было произведено 2000 тонн газообразного водорода, главным образом для производства аммиака (NH 3 ) для удобрений. Аммиак производится, транспортируется и используется по всему миру, и 90% стоимости аммиака — это стоимость энергии для его производства.

Ни одна из отраслей не заменяет углеводороды напрямую. В Рейкьявике (Исландия) был небольшой пилотный парк городских автобусов, работающих на сжатом водороде. [107] и проводятся исследования по обеспечению водородом национального рыболовного флота (например, такими компаниями, как «Исландская новая энергия »). В более практических целях Исландия могла бы перерабатывать импортированную нефть водородом, чтобы продлить срок ее службы, а не полностью заменить ее.

Автобусы Рейкьявика являются частью более широкой программы HyFLEET:CUTE. [108] эксплуатация автобусов, работающих на водороде, в восьми европейских городах. Автобусы HyFLEET:CUTE также эксплуатировались в Пекине, Китай, и Перте, Австралия (см. ниже). Пилотный проект, демонстрирующий водородную экономику, реализуется на норвежском острове Утсира . Установка сочетает в себе энергию ветра и водородную энергию. В периоды, когда имеется избыток энергии ветра, избыточная мощность используется для производства водорода путем электролиза . Водород хранится и доступен для производства электроэнергии в периоды слабого ветра. [ нужна ссылка ]

Польша

[ редактировать ]

Польша планирует открыть первые водородные издательские станции. [109] [110]

Индия

[ редактировать ]

Сообщается, что Индия переходит на водород и H-CNG по нескольким причинам, среди которых тот факт, что уже происходит развертывание национальных сетей природного газа, и природный газ уже является основным автомобильным топливом. Кроме того, Индия страдает от сильного загрязнения воздуха в городских районах. [111] [112] По некоторым оценкам, почти 80% водорода в Индии будет экологически чистым, что обусловлено снижением затрат и новыми технологиями производства. [113]

Однако в настоящее время водородная энергетика находится только на стадии исследований, разработок и демонстрации (НИОКР). [114] [115] В результате количество водородных станций все еще может быть небольшим. [116] хотя ожидается, что в ближайшее время будет представлено гораздо больше. [117] [118] [119]

Саудовская Аравия

[ редактировать ]

Саудовская Аравия в рамках проекта NEOM планирует производить примерно 1,2 миллиона тонн зеленого аммиака в год, начиная производство в 2025 году. [120]

Турция

[ редактировать ]

Министерство энергетики и природных ресурсов Турции и Организация Объединенных Наций по промышленному развитию создали Международный центр водородных энергетических технологий (UNIDO-ICHET) в Стамбуле в 2004 году, который просуществовал до 2012 года. [121] В 2023 году министерство опубликовало Стратегию и дорожную карту в области водородных технологий. [122]

Великобритания

[ редактировать ]

Великобритания Лондоне начала пилотную программу топливных элементов в январе 2004 года. В рамках программы до декабря 2005 года два автобуса на топливных элементах курсировали по маршруту 25 в , а до января 2007 года перешли на маршрут RV1. [123] Водородная экспедиция в настоящее время работает над созданием корабля на водородных топливных элементах и ​​его использованием для кругосветного плавания, чтобы продемонстрировать возможности водородных топливных элементов. [124] В августе 2021 года правительство Великобритании заявило, что оно первым разработало водородную стратегию, и подготовило документ. [125]

В августе 2021 года Крис Джексон ушел с поста председателя Британской ассоциации по водороду и топливным элементам, ведущей ассоциации водородной промышленности, заявив, что британские и норвежские нефтяные компании намеренно завышали свои прогнозы затрат на голубой водород, чтобы максимизировать будущие выплаты на поддержку технологий со стороны Правительство Великобритании. [126]

Соединенные Штаты

[ редактировать ]

Несколько отечественных автомобильных компаний в США разработали автомобили, использующие водород, например, GM и Toyota. [127] Однако по состоянию на февраль 2020 года инфраструктура для производства водорода была недостаточно развита, за исключением некоторых частей Калифорнии. [128] У Соединенных Штатов есть своя собственная водородная политика . [ нужна ссылка ] Совместное предприятие NREL и Xcel Energy таким же образом объединяет ветровую и водородную энергию в Колорадо. [129] Компания Hydro в Ньюфаундленде и Лабрадоре преобразует нынешнюю ветро-дизельную энергосистему на отдаленном острове Рамеа в ветро-водородную гибридную энергосистему . [130] Пять узлов насосных станций доставляются на тяжелые грузовики H2 в Техасе. [131] Hydrogen City построен Green компанией Hydrogen International (GHI) и планируется открыть в 2026 году. [132]

В 2006 году был сдан в эксплуатацию инфраструктурный проект Флориды. [133] Компания Ford Motor Company, впервые открывшая Орландо в качестве общественного автобусного транспорта, объявила о пополнении парка Ford E-450, работающего на водороде. [134] [135] Мобильная система с ликвидированным водородом была построена в Титусвилле. [136] [137] Пилотная установка по производству чистого водорода FPL работала в округе Окичоби. [138]

Аналогичный пилотный проект на острове Стюарт использует солнечную энергию вместо энергии ветра для производства электроэнергии. Когда после полной зарядки батарей появляется избыток электроэнергии, водород генерируется путем электролиза и сохраняется для последующего производства электроэнергии с помощью топливных элементов. [139] В США также уже существует крупная система газопроводов. [100]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (29 марта 2022 г.). «Перспективы перехода к мировой энергетике, 1-5C Pathway 2022, издание» . ИРЕНА . п. 227 . Проверено 6 октября 2023 г.
  2. ^ Jump up to: а б Да, Цзячжэнь; Маклеллан, Бенджамин (6 января 2023 г.). «Исторический анализ исследований, разработок и ожиданий в области водородной экономики с 1972 по 2020 год» . Окружающая среда . 10 (1): 11. doi : 10.3390/environments10010011 . HDL : 2433/284015 . ISSN   2076-3298 .
  3. ^ Jump up to: а б В 2021 году выбросы парниковых газов составили 49,3 гигатонны CO 2 e. «Глобальные выбросы парниковых газов: 1990–2020 годы и предварительные оценки на 2021 год» . Родиевая группа . 19 декабря 2022 г. Проверено 21 сентября 2023 г.
  4. ^ Jump up to: а б с д «Водород» . МЭА . 10 июля 2023. Раздел «Энергетика» . Проверено 21 сентября 2023 г.
  5. ^ «Водород» . МЭА . Проверено 24 марта 2024 г.
  6. ^ Jump up to: а б с МЭА (2022 г.). Глобальный обзор водорода 2022 . Международное энергетическое агентство . Проверено 25 августа 2023 г.
  7. ^ «Водород можно использовать практически для всего. Вероятно, этого не следует делать» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Проверено 13 мая 2024 г.
  8. ^ Jump up to: а б с д и МГЭИК (2022 г.). Шукла, PR; Ски, Дж.; Слэйд, Р.; Аль Хурдаджи, А.; и др. (ред.). Изменение климата 2022: Смягчение последствий изменения климата (PDF) . Вклад Рабочей группы III в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета (в печати). стр. 91–92. дои : 10.1017/9781009157926 . ISBN  9781009157926 .
  9. ^ Jump up to: а б ИРЕНА (2021). «Перспективы мирового энергетического перехода: путь к повышению на 1,5 °C» . Международное агентство по возобновляемым источникам энергии . Абу Даби. п. 95 . Проверено 21 сентября 2023 г.
  10. ^ Плётц, Патрик (31 января 2022 г.). «Водородная технология вряд ли сыграет важную роль в устойчивом автомобильном транспорте» . Природная электроника . 5 (1): 8–10. дои : 10.1038/s41928-021-00706-6 . ISSN   2520-1131 . S2CID   246465284 .
  11. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Розенов, Ян (сентябрь 2022 г.). «Является ли отопление домов водородом несбыточной мечтой? Обзор фактических данных» . Джоуль . 6 (10): 2225–2228. дои : 10.1016/j.joule.2022.08.015 . S2CID   252584593 .
  12. ^ Барнард, Майкл (22 октября 2023 г.). «Что нового на ступенях водородной лестницы Либрайха?» . ЧистаяТехника . Проверено 17 февраля 2024 г.
  13. ^ Jump up to: а б Исследование Goldman Sachs. «Карбономика: революция чистого водорода» . Голдман Сакс . стр. 4–6 . Проверено 25 сентября 2023 г.
  14. ^ «Инициатива по производству водорода» . ДОУ .
  15. ^ « Дедал, или Наука и будущее , доклад, прочитанный еретикам, Кембридж, 4 февраля 1923 г. - Стенограмма 1993 г.» . Архивировано из оригинала 15 ноября 2017 г. Проверено 16 января 2016 г.
  16. ^ Национальная водородная ассоциация; Министерство энергетики США. «История водорода» (PDF) . сайт Hydrogenassociation.org . Национальная водородная ассоциация. п. 1. Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2010 года . Проверено 17 декабря 2010 г.
  17. ^ Бокрис, Дж. О'М. (23 июня 1972 г.). «Водородная экономика» . Наука . 176 (4041): 1323–1323. дои : 10.1126/science.176.4041.1323 . ISSN   0036-8075 .
  18. ^ Джонс, Лоуренс В. (13 марта 1970 г.). На пути к экономии жидкого водородного топлива . Преподавание «Экологические действия ради выживания» Мичиганского университета. Анн-Арбор, Мичиган: Мичиганский университет . hdl : 2027.42/5800 .
  19. ^ Джонс, Лоуренс В. (13 марта 1970 г.). На пути к экономии жидкого водородного топлива (PDF) . стр. 2–3.
  20. ^ IRENA (2022), Геополитика трансформации энергетики: водородный фактор , Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, Абу-Даби. ISBN   978-92-9260-370-0 .
  21. ^ Баккер, Сьерд (2010). «Автомобильная промышленность и взрыв водородной шумихи» (PDF) . Энергетическая политика . 38 (11): 6540–6544. Бибкод : 2010EnPol..38.6540B . дои : 10.1016/j.enpol.2010.07.019 . Архивировано (PDF) из оригинала 03 ноября 2018 г. Проверено 11 декабря 2019 г.
  22. ^ Харрисон, Джеймс. «Реакции: водородная шумиха» . Инженер-химик . 58 : 774–775. Архивировано из оригинала 08 февраля 2021 г. Проверено 31 августа 2017 г.
  23. ^ Рицци, Франческо Аннунциата, Элеонора Либерати, Гульельмо Фрей, Марко (2014). «Технологические траектории в автомобильной промышленности: возможны ли водородные технологии?». Журнал чистого производства . 66 : 328–336. дои : 10.1016/j.jclepro.2013.11.069 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ Jump up to: а б «Может ли жизнеспособная промышленность возникнуть в результате водородной встряски?» . Экономист . ISSN   0013-0613 . Проверено 26 сентября 2023 г.
  25. ^ Мурай, Сюсуке (05 марта 2018 г.). «Крупнейшие автомобильные и энергетические компании Японии объединяются для содействия развитию водородных станций» . «Джапан таймс онлайн» . Япония Таймс. Архивировано из оригинала 17 апреля 2018 г. Проверено 16 апреля 2018 г.
  26. ^ Мишра, Анкит (29 марта 2018 г.). «Перспективы электромобилей на топливных элементах возросли благодаря поддержке Китая» . Энергетический пост. Архивировано из оригинала 17 апреля 2018 г. Проверено 16 апреля 2018 г.
  27. ^ Jump up to: а б Плётц, Патрик (январь 2022 г.). «Водородная технология вряд ли сыграет важную роль в устойчивом автомобильном транспорте» . Природная электроника . 5 (1): 8–10. дои : 10.1038/s41928-021-00706-6 . ISSN   2520-1131 . S2CID   246465284 .
  28. ^ Jump up to: а б Коллинз (l_collins), Ли (2 февраля 2022 г.). « Водород вряд ли будет играть важную роль в автомобильном транспорте, даже для тяжелых грузовиков»: Фраунгофер» . Пополнить | Последние новости возобновляемой энергетики . Проверено 8 сентября 2023 г.
  29. ^ Jump up to: а б Чу, Идань; Цуй, Хунъян. Ежегодный обзор глобального перехода на электромобили: 2022 г. (PDF) . Международный совет по чистому транспорту. стр. 2–3 . Проверено 25 августа 2023 г.
  30. ^ Jump up to: а б Глобальный прогноз развития электромобилей на 2023 год . МЭА. 26 апреля 2023 г. стр. 14–24 . Проверено 25 августа 2023 г.
  31. ^ Jump up to: а б Чельберг-Моттон, Брендан (07 февраля 2022 г.). «Декарбонизация стали набирает обороты | Argus Media» . www.argusmedia.com . Проверено 7 сентября 2023 г.
  32. ^ Jump up to: а б Бланк, Томас; Молли, Патрик (январь 2020 г.). «Влияние декарбонизации водорода на промышленность» (PDF) . Институт Роки Маунтин . стр. 2, 7, 8. Архивировано (PDF) из оригинала 22 сентября 2020 года.
  33. ^ «Отчет об объеме, доле и тенденциях рынка производства водорода, 2023–2030 гг.» . www.grandviewresearch.com . Проверено 30 августа 2023 г.
  34. ^ «Резюме – Глобальный обзор водорода 2022 – Анализ» . МЭА . Проверено 21 сентября 2023 г.
  35. ^ «Водород» . МЭА . Проверено 21 сентября 2023 г.
  36. ^ Выбросы, связанные с энергетикой, в 2021 году составили 36,3 гигатонны CO 2 . «В 2021 году глобальные выбросы CO2 достигли самого высокого уровня в истории – Новости» . МЭА . Проверено 21 сентября 2023 г.
  37. ^ Рид, Стэнли; Юинг, Джек (13 июля 2021 г.). «Водород — один из ответов на изменение климата. Получить его — трудная часть» . Нью-Йорк Таймс .
  38. ^ Розенов, январь (27 сентября 2022 г.). «Является ли отопление домов водородом несбыточной мечтой? Обзор фактических данных» . Джоуль . 6 (10): 2225–2228. Бибкод : 2022Джоуль...6.2225R . дои : 10.1016/j.joule.2022.08.015 . S2CID   252584593 . Статья в прессе.
  39. ^ Бонёр, Майк; Вандевалле, Лориен А.; Марин, Гай Б.; Ван Гим, Кевин М. (март 2021 г.). «Мечта или реальность? Электрификация химических производств» . Журнал КЭП . Американский институт инженеров-химиков . Архивировано из оригинала 17 июля 2021 года . Проверено 6 июля 2021 г.
  40. ^ Гриффитс, Стив; Совакул, Бенджамин К.; Ким, Джинсу; Базилиан, Морган; Уратани, Жоао М. (октябрь 2021 г.). «Промышленная декарбонизация с помощью водорода: критический и систематический обзор событий, социотехнических систем и вариантов политики» . Энергетические исследования и социальные науки . 80 : 102208. Бибкод : 2021ERSS...8002208G . дои : 10.1016/j.erss.2021.102208 .
  41. ^ Скуадрито, Гаэтано; Мэй, Гаэтано; Никита, Агатино (ноябрь 2023 г.). «Зеленая водородная революция» . Возобновляемая энергия . 216 : 119041. Бибкод : 2023REne..21619041S . doi : 10.1016/j.renene.2023.119041 .
  42. ^ Дайн, Джейсон (29 июня 2020 г.). «Итак, что же такое зеленый водород?» . Гринтехмедиа . Архивировано из оригинала 23 марта 2022 г. Проверено 11 февраля 2022 г.
  43. ^ Скуадрито, Гаэтано; Мэй, Гаэтано; Никита, Агатино (ноябрь 2023 г.). «Зеленая водородная революция» . Возобновляемая энергия . 216 : 119041. Бибкод : 2023REne..21619041S . doi : 10.1016/j.renene.2023.119041 .
  44. ^ Эванс, Саймон; Габбатисс, Джош (30 ноября 2020 г.). «Углубленные вопросы и ответы: нужен ли миру водород для решения проблемы изменения климата?» . Карбоновое резюме . Архивировано из оригинала 1 декабря 2020 года . Проверено 1 декабря 2020 г.
  45. ^ «Природный водород: потенциальный источник чистой энергии под нашими ногами» . Йель E360 . Проверено 23 марта 2024 г.
  46. ^ Хасанпуриузбанд, Алиакбар; Уилкинсон, Марк; Хазелдин, Р. Стюарт (2024). «Будущее водородной энергетики – собирательство или сельское хозяйство?» . Обзоры химического общества . 53 (5): 2258–2263. дои : 10.1039/D3CS00723E . hdl : 20.500.11820/b23e204c-744e-44f6-8cf5-b6761775260d . ПМИД   38323342 .
  47. ^ «Водород» . МЭА . 10 июля 2023. Раздел «Энергетика» . Проверено 21 сентября 2023 г.
  48. ^ Барнард, Майкл (22 октября 2023 г.). «Что нового на ступенях водородной лестницы Либрайха?» . ЧистаяТехника . Проверено 10 марта 2024 г.
  49. ^ Jump up to: а б с Льюис, Аластер К. (10 июня 2021 г.). «Оптимизация сопутствующих выгод от качества воздуха в водородной экономике: аргументы в пользу конкретных водородных стандартов выбросов NO x» . Наука об окружающей среде: Атмосфера . 1 (5): 201–207. дои : 10.1039/D1EA00037C . S2CID   236732702 . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 3.0 .
  50. ^ Jump up to: а б с МГЭИК (2022 г.). Шукла, PR; Ски, Дж.; Слэйд, Р.; Аль Хурдаджи, А.; и др. (ред.). Изменение климата 2022: Смягчение последствий изменения климата (PDF) . Вклад Рабочей группы III в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета (в печати). п. 1184. дои : 10.1017/9781009157926 . ISBN  9781009157926 .
  51. ^ «Настало ли время для самолетов, работающих на водороде?» . Экономист . ISSN   0013-0613 . Проверено 17 февраля 2024 г.
  52. ^ Юсаф, Талал; Фейсал Махамуде, Абу Шадате; Кадиргама, Кумаран; Рамасами, Девараджан; Фархана, Каниз; А. Дхахад, Хайдер; Абу Талиб, Абд Рахим (02 января 2024 г.). «Устойчивая водородная энергетика в авиации – описательный обзор» . Международный журнал водородной энергетики . 52 : 1026–1045. doi : 10.1016/j.ijhydene.2023.02.086 . ISSN   0360-3199 .
  53. ^ «Эта компания, возможно, решила одну из самых сложных проблем в области чистой энергетики» . Вокс. 16 февраля 2018 г. Архивировано из оригинала 12 ноября 2019 г. Проверено 9 февраля 2019 г.
  54. ^ ИРЕНА. «Водородный фактор» . irena.org . Проверено 19 октября 2022 г.
  55. ^ «Экологичные виды топлива и их роль в декарбонизации энергетики | McKinsey» . www.mckinsey.com . Проверено 19 октября 2022 г.
  56. ^ Спирягин, Максим; Диксон, Роджер; Олдноу, Кевин; Коул, Колин (01 сентября 2021 г.). «Предисловие к спецвыпуску о гибридных и водородных технологиях для железнодорожных перевозок» . Железнодорожная инженерия . 29 (3): 211. doi : 10.1007/s40534-021-00254-x . ISSN   2662-4753 . S2CID   240522190 .
  57. ^ Мировая энергетическая перспектива 2022 . Международное энергетическое агентство. п. 150. В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0 .
  58. ^ Коцци, Лаура; Гулд, Тим. Мировой энергетический прогноз на 2022 год (PDF) . Международное энергетическое агентство. п. 148. В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0 .
  59. ^ Стемпень, Збигнев (январь 2021 г.). «Комплексный обзор двигателей внутреннего сгорания, работающих на водороде: достижения и будущие задачи» . Энергии . 14 (20): 6504. doi : 10.3390/en14206504 . ISSN   1996-1073 .
  60. ^ Шротенбур, Альберт Х.; Винстра, Арьен А.Т.; Уит Хет Брук, Мишель Эй Джей; Урсавас, Эврим (октябрь 2022 г.). «Зеленая водородная энергетическая система: оптимальные стратегии управления для комплексного хранения водорода и производства электроэнергии с использованием энергии ветра» (PDF) . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 168 : 112744. doi : 10.1016/j.rser.2022.112744 . S2CID   250941369 .
  61. ^ Липтак, Бела (24 января 2022 г.). «Водород является ключом к устойчивой зеленой энергетике» . Контроль . Проверено 12 февраля 2023 г.
  62. ^ Агоста, Вито (10 июля 2003 г.). «Аммиачная экономика» . Архивировано из оригинала 13 мая 2008 года . Проверено 9 мая 2008 г.
  63. ^ «Возобновляемая энергетика» . Энергетический центр Айовы. Архивировано из оригинала 13 мая 2008 г. Проверено 9 мая 2008 г.
  64. ^ Jump up to: а б Коллинз, Ли (10 декабря 2021 г.). «Даже европейское газовое лобби не может поддержать водородные котлы — так почему же оно говорит, что газы необходимы для декарбонизации отопления?» . Пополнить | Последние новости возобновляемой энергетики . Проверено 25 сентября 2023 г.
  65. ^ Jump up to: а б Рот, Сэмми (9 февраля 2023 г.). «Калифорния объявила войну природному газу. Теперь борьба становится общенациональной» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 25 сентября 2023 г.
  66. ^ UKCCC, второе полугодие 2018 г. , с. 79: Потенциал масштабного внедрения биогазификации с использованием CCS ограничен количеством доступной устойчивой биоэнергетики. ...."
  67. ^ UKCCC, второе полугодие 2018 г. , с. 33: производство биотоплива, даже с использованием CCS, является лишь одним из лучших вариантов использования ограниченных устойчивых биоресурсов, если ископаемое топливо, которое оно заменяет, не может быть реально заменено другим способом (например, использование биомассы для производства авиационного биотоплива с использованием CCS)».
  68. ^ Браун, WJ; и др. (1997). «Стандарт безопасности для водорода и водородных систем» (PDF) . НАСА . НСС 1740.16. Архивировано (PDF) из оригинала 1 мая 2017 года . Проверено 12 июля 2017 г. .
  69. ^ «Паспорт безопасности жидкого водорода» (PDF) . Praxair, Inc., сентябрь 2004 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 г. . Проверено 16 апреля 2008 г.
  70. ^ « Ошибки» и водородное охрупчивание». Новости науки . 128 (3): 41. 20 июля 1985 г. doi : 10.2307/3970088 . JSTOR   3970088 .
  71. ^ Хейс, Б. «Башня абсорбера аминов Union Oil» . ТВИ. Архивировано из оригинала 20 ноября 2008 года . Проверено 29 января 2010 г.
  72. ^ «Водородная безопасность» (PDF) . Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии.
  73. ^ Уокер, Джеймс Л.; Уолтрип, Джон С.; Занкер, Адам (1988). «Отношения спроса и предложения молочной кислоты и магния» . У Джона Дж. МакКетты; Уильям Аарон Каннингем (ред.). Энциклопедия химической обработки и дизайна . Том. 28. Нью-Йорк: Деккер. п. 186. ИСБН  978-0-8247-2478-8 . Проверено 20 мая 2015 г.
  74. ^ «В США запускается проект водородной инфраструктуры» . 14 мая 2013 г.
  75. ^ Эберле, Ульрих; Мюллер, Бернд; фон Гельмольт, Риттмар. «Электромобили на топливных элементах и ​​водородная инфраструктура: состояние 2012» . Энергетика и экология . Проверено 23 декабря 2014 г.
  76. ^ МЭА, второе полугодие 2019 г. , стр. 15
  77. ^ «Водородная стратегия Японии и ее экономические и геополитические последствия» . Этюды Ифри . Архивировано из оригинала 10 февраля 2019 года . Проверено 9 февраля 2019 г.
  78. ^ «Амбиции Южной Кореи в области водородной экономики» . Дипломат . Архивировано из оригинала 9 февраля 2019 года . Проверено 9 февраля 2019 г.
  79. ^ «Крупнейшее в мире производство водорода, Фукусимское водородно-энергетическое исследовательское поле (FH2R), в настоящее время завершено в городе Намие в Фукусиме» . Пресс-релизы Toshiba Energy . Корпорация Toshiba Energy Systems and Solutions. 7 марта 2020 года. Архивировано из оригинала 22 апреля 2020 года . Проверено 1 апреля 2020 г.
  80. ^ Патель, Сонал (01 июля 2022 г.). «Исследование водородной энергетики на Фукусиме демонстрирует интеграцию водорода» . Журнал СИЛА . Проверено 5 октября 2023 г.
  81. ^ Сэнд, Мария; Скей, Рагнхильд Билтведт; Сандстад, Марит; Кришнан, Шринатх; Мире, Гуннар; Брайант, Ханна; Дервент, Ричард; Оглустен, Дидье; Поло, Фабьен; Пратер, Майкл; Стивенсон, Дэвид (2023). «Мультимодельная оценка потенциала водорода для глобального потепления» . Связь Земля и окружающая среда . 4 : 203. дои : 10.1038/s43247-023-00857-8 . Проверено 11 апреля 2024 г.
  82. ^ https://www.startribune.com/xcel-energy-long-term-plan-prairie-island-nuclear-gas-plants-wind-solar-large-scale-battery/600340390/?refresh=true
  83. ^ https://www.utilitydive.com/news/chevron-mitsubishi-гидроген-storage-aces-delata-utah/693782/
  84. ^ Jump up to: а б с д и ж Создание возможной водородной экономики: ускорение производства чистого водорода в электрифицированной экономике . Комиссия по энергетическому переходу. Апрель 2021 года . Проверено 25 августа 2023 г.
  85. ^ Jump up to: а б с Глобальный обзор водорода 2022 . МЭА. п. 93 . Проверено 25 августа 2023 г.
  86. ^ Jump up to: а б ПрайсуотерхаусКуперс. «Зеленая водородная экономика – прогнозируемое развитие завтрашнего дня» . ПвК . Проверено 25 августа 2023 г.
  87. ^ Jump up to: а б с «Приложение «Затраты на производство водорода в 2021 году: Ключевые допущения и результаты для технологий производства» . GOV.UK. ​Проверено 25 августа 2023 г.
  88. ^ Jump up to: а б с Сайни, Аншуман (12 января 2023 г.). «Зеленый и синий водород: текущая нормированная себестоимость производства и перспективы | Блоги GEP» . www.gep.com . Проверено 25 августа 2023 г.
  89. ^ IRENA (2020), Сокращение затрат на экологически чистый водород: расширение масштабов электролизеров для достижения цели по снижению климата на 1,5 ° C , Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, Абу-Даби, стр. 91.
  90. ^ Приведенная стоимость энергии на 2023 год+ . Лазард. 12 апреля 2023 г. с. 27 . Проверено 25 августа 2023 г.
  91. ^ Jump up to: а б Патония, Алексей; Пудине, Рахмат (январь 2022 г.). Конкурентоспособный зеленый водород: как снизить стоимость электролизеров? . Оксфордский институт энергетических исследований . Проверено 25 августа 2023 г.
  92. ^ Розер, Макс (01 сентября 2023 г.). «Почему возобновляемые источники энергии так быстро стали дешевыми?» . Наш мир в данных .
  93. ^ Мартин, Полли (29 июня 2023 г.). «Индия предложит субсидию на производство зеленого водорода в размере до 0,60 доллара за кг — только в течение трех лет» . Новости и разведка о водороде | Водородное понимание . Проверено 26 сентября 2023 г.
  94. ^ «Мировая статистика выбросов природного газа» . Архивировано из оригинала 6 февраля 2015 г. Проверено 29 сентября 2019 г.
  95. ^ «Топливноэлементная микро ТЭЦ» . Архивировано из оригинала 06.11.2019 . Проверено 23 октября 2019 г.
  96. ^ «Микрокогенерация топливных элементов» . Архивировано из оригинала 23 октября 2019 г. Проверено 23 октября 2019 г.
  97. ^ «Испытание автобуса на топливных элементах в Перте» . Департамент планирования и инфраструктуры правительства Западной Австралии . 13 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 7 июня 2008 г. Проверено 9 мая 2008 г.
  98. ^ « Зеленая промышленная революция»: Квинсленд объявляет о планах массового производства зеленого аммиака» . Новости АВС . 11 октября 2021 г. Архивировано из оригинала 12 октября 2021 г. Получено 12 октября 2021 г. - через www.abc.net.au.
  99. ^ «Путь Австралии к 2 долларам за кг водорода – ARENAWIRE» . Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии . 30 ноября 2020 г. Архивировано из оригинала 15 декабря 2020 г. Проверено 06 января 2021 г.
  100. ^ Jump up to: а б «Транспорт и распределение водорода» . Архивировано из оригинала 29 сентября 2019 г. Проверено 29 сентября 2019 г.
  101. ^ Полле, Матье (2020). «AExplainer: Почему Комиссия ЕС делает ставку на водород для более экологичного будущего?» . Евроньюс . Архивировано из оригинала 07 августа 2020 г. Проверено 14 августа 2020 г.
  102. ^ «ЭКА» . Архивировано из оригинала 12 августа 2020 г. Проверено 14 августа 2020 г.
  103. ^ «Французский порт делает большие ставки на плавучие ветряные электростанции, планируемые в Средиземноморье» . Европейский инвестиционный банк . Проверено 26 сентября 2022 г.
  104. ^ «Зеленый водород: ключевые инвестиции в энергетический переход» . blogs.worldbank.org . 23 июня 2022 г. Проверено 26 сентября 2022 г.
  105. ^ «E3B1C256-BFCB-4CEF-88A6-1DCCD7666635» . 24 октября 2007 г. Архивировано из оригинала 29 октября 2021 г. Проверено 12 октября 2021 г.
  106. ^ Ханнессон, Ялмар В. (2 августа 2007 г.). «Изменение климата как глобальная проблема» . Исландии Министерство иностранных дел . Архивировано из оригинала 7 января 2014 г. Проверено 9 мая 2008 г.
  107. ^ Дойл, Алистер (14 января 2005 г.). «Водородные автобусы Исландии стремительно приближаются к безмасляной экономике» . Рейтер. Архивировано из оригинала 24 июля 2012 года . Проверено 9 мая 2008 г.
  108. ^ «Что такое HyFLEET:CUTE?» . Архивировано из оригинала 24 февраля 2008 г. Проверено 9 мая 2008 г.
  109. ^ https: //гидроген-централ.com/orlen-гидроген-refueling-stations-poland/
  110. ^ «Польша планирует новые водородные станции» . wbj.pl. ​Проверено 10 июля 2024 г.
  111. ^ «Водородные автомобили и заправочная инфраструктура в Индии» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 12 июня 2017 г. Проверено 28 сентября 2019 г.
  112. ^ Дас, Л. (1991). «Характеристика выбросов выхлопных газов системы двигателя, работающей на водороде: природа загрязняющих веществ и методы борьбы с ними». Международный журнал водородной энергетики . 16 (11): 765–775. дои : 10.1016/0360-3199(91)90075-Т .
  113. ^ «Отчет о сотрудничестве Великобритании и Индии в области энергетики» (PDF) .
  114. ^ «МНРЭ: Часто задаваемые вопросы» . Архивировано из оригинала 21 сентября 2019 г. Проверено 28 сентября 2019 г.
  115. ^ Обзор Индийской водородной программы
  116. ^ «Станции H2 по всему миру» . Архивировано из оригинала 21 сентября 2019 г. Проверено 28 сентября 2019 г.
  117. ^ «Индия работает над созданием новых станций H2» . 23 февраля 2016 г. Архивировано из оригинала 21 сентября 2019 г. Проверено 28 сентября 2019 г.
  118. ^ «Shell планирует открыть 1200 заправочных станций в Индии, некоторые из которых могут включать заправку H2» . Экономические времена . Архивировано из оригинала 22 сентября 2019 г. Проверено 28 сентября 2019 г.
  119. ^ «Водородные транспортные средства и заправочная инфраструктура в Индии» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 12 июня 2017 г. Проверено 28 сентября 2019 г.
  120. ^ «Завод по производству экологически чистого аммиака на основе водорода стоимостью 5 миллиардов долларов в Саудовской Аравии начнет производство в 2025 году» . Энергетика и коммунальные услуги . 21 апреля 2021 г. Проверено 13 января 2022 г.
  121. ^ «Независимый среднесрочный обзор проекта ЮНИДО: создание и работа Международного центра водородных энергетических технологий (ICHET), TF/INT/03/002» (PDF) . ЮНИДО . 31 августа 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 1 июня 2010 г. . Проверено 20 июля 2010 г.
  122. ^ «Объявление – Министерство энергетики и природных ресурсов Турецкой Республики» . enerji.gov.tr . Проверено 14 февраля 2024 г.
  123. ^ «Водородные автобусы» . Транспорт для Лондона. Архивировано из оригинала 23 марта 2008 года . Проверено 9 мая 2008 г.
  124. ^ «Водородная экспедиция» (PDF) . Январь 2005 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 г. Проверено 9 мая 2008 г.
  125. ^ «Водородная стратегия Великобритании» (PDF) . Правительство Великобритании . Август 2021 г. Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2021 г. Проверено 19 августа 2021 г.
  126. ^ Эмброуз, Джиллиан (20 августа 2021 г.). «Нефтяные компании сделали «ложные заявления» о стоимости голубого водорода, — говорит бывший руководитель лобби» . Хранитель . Лондон, Великобритания. ISSN   0261-3077 . Архивировано из оригинала 24 августа 2021 г. Проверено 24 августа 2021 г.
  127. ^ «Являются ли автомобили на водородных топливных элементах будущим автомобилей?» . Новости АВС . Архивировано из оригинала 17 января 2021 г. Проверено 18 января 2021 г.
  128. ^ Сиддики, Фаиз. «Электромобиль переживает свой момент. Но, несмотря на фальстарт, Toyota все еще пытается реализовать топливные элементы» . Вашингтон Пост . ISSN   0190-8286 . Архивировано из оригинала 19 января 2021 г. Проверено 18 января 2021 г.
  129. ^ «Экспериментальная система «ветер-водород» запущена и работает» . Физорг.com. 8 января 2007 г. Архивировано из оригинала 26 января 2013 г. Проверено 9 мая 2008 г.
  130. ^ «Центр водородных двигателей получил заказ на водородный генератор мощностью 250 кВт для демонстрации ветровой/водородной энергии» (PDF) . Hydrogen Engine Center, Inc., 16 мая 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 г. . Проверено 9 мая 2008 г.
  131. ^ https: //www . Hydrogenfuelnews.com/гидроген-станции-texas/8562318/
  132. ^ https://newatlas.com/energy/worlds-largest-green- Hydrogen-city/
  133. ^ https: //www. Hydrogen.energy.gov/docs/ Hydrogenprogramlibraries/ pdfs/review07/tvp_11_levine.pdf?sfvrsn=3534d200_1
  134. ^ https://www.tampabay.com/archive/2007/05/24/first- Hydrogen-station-opens/
  135. ^ https://www.drive.com.au/news/florida-gets- Hydrogenfueled- buses-20070523-1413y/
  136. ^ https://insights.globalspec.com/article/19790/liquid-гидроген-система-is-compact-and-mobile
  137. ^ https: // Hydrogen-central.com/genh2-partners-h2-genesis-to-provide-small-scale- Hydrogen -liquefaction/
  138. ^ https://techhubsouthflorida.org/fpl-announces-completion-of-florida-first-ever-clean-гидроген-hub-of-its-kind/
  139. ^ «Энергетическая инициатива острова Стюарт» . Архивировано из оригинала 18 июня 2013 г. Проверено 9 мая 2008 г.

Источники

[ редактировать ]
[ редактировать ]
На Wikimedia Commons есть средства массовой информации, связанные с водородной экономикой .
В Wikiquote есть цитаты, связанные с водородной экономикой .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hydrogen_economy&oldid=1237678506"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d6cd47733de054519d2c531f21de8b2a__1722373140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d6/2a/d6cd47733de054519d2c531f21de8b2a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Hydrogen economy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)