根据英国政府刚刚批准的一项雄心勃勃的计划,北海海上漂浮式风力涡轮机将把海水转化为“绿色”氢,这些氢将被运送到岸上,为数百万家庭供暖。

咨询公司ERM的Dolphyn项目主管凯文?金塞拉(Kevin Kinsella)表示,在本世纪30年代初部署一座4GW的浮动式风电场,估计将耗资120亿英镑(合148亿美元),这可能是英国能源体系最终以氢气取代天然气的第一步。

ERM与法国能源巨头Engie的Tractebel部门和海上专业公司ODE合作开发Dolphyn——计划将氢气生产技术整合到10MW浮动风力涡轮机平台中,使每个机组能够吸入海水,将其转化为氢气后通过管道输出。

金塞拉说,部署数百个浮动平台将能够利用北海的优质风能资源,远远超过固定式风力发电机的效率。他估计,一个4GW的浮动风电场可以生产足够150万户家庭取暖的氢气。

金塞拉说:“如果你在北海有30个这样的风电场,你就可以完全替代整个国家对天然气的需求,并且能够自给自足地使用氢气。”

ERM在8月份收到了42.7万英镑,这是英国政府为前景看好的氢技术提供的一项支持计划。金塞拉补充说,这将用于开发一个原型机组,在苏格兰海域部署,使用MHI Vestas的一个2MW涡轮和WindFloat平台,该平台由float wind specialist Principle Power设计,已经在葡萄牙海域成功测试。

它计划在2021年之前让2MW原型准备好,以便做出最终投资决定,此时ERM希望一个主要的能源参与者 - “Engie、BP或者Total” - 将支持该项目,以便在2023年前推进部署,在2026年在水中使用全尺寸10MW版本。

Dolphyn团队正在将质子交换膜(PEM)技术取水、脱盐和将水转化为氢所需的系统集成到浮动风电平台中。

氢气将通过一个柔性立管在压力下排出,然后与其他涡轮机的输出口集中在一起,通过管道泵送至岸上。金塞拉说,该项目团队正在与一家“大型石油公司”就重新利用现有的输送管道进行谈判。

漂浮的风-氢(Wind-to-Hydrogen)涡轮机将完全独立于电网,这是该项目降低成本的一个主要特点。金塞拉说,“一旦你在海上走的距离过长,电力基础设施就会主导成本。他们将配备一个船上的储能单元,使其能够自给自足,并有能力重启涡轮机。”

要想在能源转型中扮演关键角色,大规模生产完全由可再生能源电解而来的“绿色氢”是一大挑战。目前,绿色氢试点项目的运营成本是“灰色”氢的5至10倍。“灰色”氢使用化石燃料生产,但迄今为止是现有选择中最便宜的。

然而,研究机构彭博社(BloombergNEF)最近预测,到2030年,绿色氢的成本将下降80%,为其作为一种无碳燃料的广泛使用开辟了道路。

ERM的预测表明,2032年部署的一个完整的浮动风电场——届时可能会使用15MW涡轮机——能够以每公斤1.15英镑(合1.41美元)的价格生产氢。金塞拉称:“这与英国天然气的批发价格相当。”

英国正寻求在2050年前实现碳排放“净零”,除能源供应外,供热和交通的脱碳是英国面临的主要挑战。

英国气候变化委员会(UK Committee on Climate Change) 2018年的一份报告称,到本世纪30年代,氢在很大程度上可以取代天然气用于供暖,但该报告质疑,可再生能源发电能否在成本上与使用天然气生产的氢竞争,而天然气制氢则需要进行碳捕获和储存。

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