德國非常熱衷于加拿大的氫能和燃料電池等氫能技術。事實上,德國會議和貿易展覽會組織者斯圖加特展覽公司 (Messe Stuttgart) 上周在溫哥華舉行了第二屆加拿大溫哥華國際氫和燃料電池展覽會,以探討發(fā)展氫能經濟的機遇和挑戰(zhàn)。
hy-fcell 會議吸引了大約 1,000 名與會者。國際能源署 (IEA) 估計,到 2050 年,氫將占全球能源的 10%。
雖然這在全球能源蛋糕中只占很小的一部分,但氫被認為是脫碳和凈零排放目標的關鍵部分,因為它填補了其他低碳能源無法填補的空白,例如難以減排的部門和重型卡車運輸等行業(yè)的能源需求。
溫哥華已經是氫燃料電池技術中心,這在很大程度上要歸功于燃料電池先驅 Ballard Power Systems(多倫多證券交易所,納斯達克股票代碼:BLDP)。但加拿大作為潛在的氫氣生產國和出口國也具有某些優(yōu)勢,包括豐富的天然氣、清潔的水電和能夠通過熱化學工藝生產氫氣的核電站。
從魯珀特王子港到紐芬蘭的加拿大港口處于有利位置,渴望為亞洲和歐洲市場提供服務,盡管圍繞氫氣儲存、運輸和加工的一些物流尚未解決。
德國議會議員斯特凡·考夫曼 (Stefan Kaufmann) 在 hy-fcell 會議上表示,加拿大和德國之間“強大的能源貿易關系具有明顯的地緣政治優(yōu)勢”。
考夫曼引用了加拿大聯邦政府的激勵措施——低碳經濟基金、清潔燃料基金和高達 40% 的清潔氫聯邦投資稅收抵免——表示加拿大有“明確的資金框架來解決外國資本投資問題”。
考夫曼說,為了實現歐洲的目標,到 2030 年,歐洲每年需要進口 1000 萬噸“可再生”氫。
然而,他警告說,德國“氫經濟的加速發(fā)展出現了一定的下降”。“這是德國和歐洲目前面臨的大問題——缺乏基礎設施,”Kaufmann 說。
他說,由于德國政府正在努力解決預算短缺問題,可用的政府資金減少,而且仍然存在“非常分散的價值鏈”。德國還在努力解決基礎設施的缺乏問題,例如將氨分解成氫氣和氮氣所需的氨裂解裝置以及相關管道。
氫氣是一種多功能的低碳燃料。它可以通過燃料電池運行,為車輛提供電力,也可以燃燒以產生零排放的熱能。但儲存和運輸可能很麻煩,因此大多數氫氣出口可能會以氨(氫氣和氮氣)的形式運輸——這更容易運輸——然后在接收端變回氫氣和氮氣。
Kaufmann 指出,在全球范圍內,計劃了許多氫生產項目,但很少有最終投資決定。
德國希望加拿大東部成為綠色氫能的來源。紐芬蘭的 Agentia 港被風吹得落花流水,正在將自己定位為利用風力發(fā)電的主要綠色氫氣生產商和出口商。Agentia Renewables 項目投資 15 億美元,Pattern Energy Group 計劃在該港口建造 300 兆瓦的風力發(fā)電,以生產綠色氫氣。
在西海岸,位于魯珀特王子港的 Trigon Terminals 的首席執(zhí)行官 Rob Booker 正在努力將他的公司定位為服務于亞洲市場的氫燃料出口商。
Trigon 耗資 1.63 億美元的 Berth 2 Beyond Carbon 項目是一個液體碼頭,能夠運輸氨等“氫載體”。該項目在國家貿易走廊基金 (National Trade Corridors Fund) 下獲得了 7500 萬美元的聯邦資金。Booker 表示,預計到 2025 年將建造一個新泊位。
他說,正在努力發(fā)展在阿爾伯塔省和魯珀特王子港之間用火車運輸氨的能力。
Booker 說:“我們正在努力與不列顛哥倫比亞省和阿爾伯塔省北部密切合作,以創(chuàng)建一個從阿爾伯塔省工業(yè)中心薩斯喀徹溫省穿過北部,穿過喬治王子城,一直到魯珀特王子港的中心。
他補充說,他對氫氣和氨的生產方式“不可知論”,只要加拿大西部有大量生產。
“我不在乎承運人是什么——我只想處理噸,”Booker 說?!拔倚枰氖浅隹谝?guī)模的生產?!?/span>
阿爾伯塔省生產的大部分氫氣和氨很可能是“藍”氫,它由天然氣制成,具有碳捕獲和儲存功能。
“也許與德國和歐洲不同,亞洲并不真正關心顏色,”Booker 說。
“日本、韓國、中國、新加坡都關心碳強度。只要您具有成本競爭力,您將以盡可能低的碳強度和最高的數量獲得回報。
加拿大的港口不僅將在氫出口中發(fā)揮重要作用,而且它們本身也是潛在的氫燃料電池客戶。
電池電動汽車的問題在于它們需要時間來充電。對于在港口運營的拖運卡車和火車,燃料電池可能是更好的選擇,因為它們可以快速加油并運行數小時。
“如果您是港口卡車、拖運卡車或調車機車,您實際上幾乎可以全天 24 小時運營 [并且] 非??焖俚丶佑停卑屠聽I銷和戰(zhàn)略合作伙伴關系副總裁 Nicolas Pocard 說。制造氫氣的方法有很多種,但沒有一種便宜,甚至可能在地下有可以開發(fā)的天然氫儲層。
從排放的角度來看,由水和可再生電力制成的綠色氫氣被認為是最清潔的,因為其生產沒有相關的甲烷或二氧化碳 (CO2) 排放。但由于需要大量的可再生電力,它很昂貴。
藍色氫氣由天然氣制成,但捕獲和儲存了二氧化碳。
溫哥華的 Ekona Power 正在將一種稱為甲烷熱解的方法商業(yè)化,該方法從天然氣中制造氫氣,但該方法無需碳捕獲和儲存,因為從甲烷中提取的碳以固體形式以“炭黑”的形式出現,可以填埋(以前的封存),也可以用于任何數量的化學或工業(yè)應用。上周會議的與會者還聽說了一種利用熱能和電能從水中制造氫氣的新方法。
加拿大核實驗室的化學工程師 Blessing Ibeh 描述了一種稱為銅氯混合熱化學循環(huán)的過程,該過程可以利用核電站產生的熱量從水中生產氫氣。
但是,不僅僅是核電站的熱量可以使用銅-氯熱化學循環(huán)。安大略理工大學前機械與制造工程教授、現任職于不列顛哥倫比亞大學奧肯那根分校的卡米爾·加布里埃爾 (Kamiel Gabriel) 說,任何重要的熱源都會起作用,包括工業(yè)過程中的廢熱。
他說,電解——利用電力將水分子分解成氫和氧——并不是對能源的有效利用,但作為電解的主要來源的熱量會更有效。“我們可以從水泥廠或鋼鐵廠等能源中獲取廢熱,并通過四步化學反應循環(huán)釋放氫氣,”他告訴 BIV。
加拿大甚至可能有足夠的天然氫量來保證將其從地下吸走。加拿大地質調查局(Geological Survey of Canada)的研究科學家奧米德·阿爾達卡尼(Omid Ardakani)表示,加拿大可能擁有適合自然提取氫的地質條件。為了可行,沉積物需要具有適當的體積和純度。
他說,加拿大現在有兩個勘探項目正在進行中。他說,查普曼氫能和石油公司正計劃在安大略省北部進行一些勘探鉆探。另一家公司正在尋求在加拿大西部沉積盆地進行勘探工作。
展會時間及地點:2025年6月2日-4日?北美洲-加拿大-溫哥華(意向參展請點擊詢洽盈拓展覽專業(yè)展會顧問)