悉尼科技大学研究:以甲醇作为氢载体最为经济,有望重塑全球氢供应链

悉尼科技大学(UTS)研究团队近日研发了一种新的供应链模型,有望助推氢能成为未来全球可再生能源领域的重要角色。据预测,到2050年,全球对氢的需求将增长六倍,用以实现净零气候目标。然而,氢的长途运输需要复杂的供应链支持,目前尚无完善的基础设施。近期发表在《能源转换与管理》杂志上的新供应链模型显示,利用甲醇作为氢气载体是最为经济的运输方式。

研究团队以澳大利亚港口出口至新加坡、日本、德国三地为例,分析了由两种电解槽(碱性和PEM)和四种载体(压缩氢、液化氢、甲醇和氨)构成的八种供应链方案。

该研究团队认为氢并非一次能源,而是一种能量载体,可储存或运输大量能量。甲醇和氨是有效的载体燃料,可从可再生氢中提取。甲醇和氨的运输相对氢气更为便利,无需低温保存。

八种供应链方案对比:甲醇能量密度最高、单位成本最低

研究结果显示,转化为甲醇形式的氢气具有最高的能量密度,且制造成本及运输费用最低(每公斤氢气成本为8.87美元)。其次为液化氢(每公斤氢气成本为9美元)。甲醇在所有供应链路径中储存的能量最多,这无疑对出口可再生能源具有积极意义。然而,压缩氢气的氢含量最高,研究人员推测,这可能与其压缩和运输过程中的能量损失有关。

运输成本被视为对所有供应链路径中氢气生产成本影响最大的因素。

悉尼科技大学哈利勒普尔副教授,也是该研究的主要作者表示:"值得注意的是,目标是出口'氢原子'还是'氢能源'至关重要。每种选择将导致不同的供应链系统。因此,全面理解整个系统对于制定正确决策至关重要。"

高效的供应链设计将推动氢能经济发展。哈利普尔教授进一步指出:"澳大利亚丰富的可再生能源资源以及稳定的经济环境,使其具备吸引投资,在本地区乃至欧洲建立绿色价值链的优势。"

例如,美国技术和工程公司艾默生近期与墨尔本的氢能初创公司Cavendish Renewable Technology合作,共同推出氢电解槽和氨加工设备。两家公司致力于以可承受的价格大规模生产绿色氢,以期创造一个更绿色、更清洁的未来世界。基于共同的理念、价值观和目标建立的业务关系,是建立稳固、有利可图的合作伙伴关系的有效途径。

教授补充道:"新兴氢能经济面临的关键商业问题在于,绿氢、甲醇或氨等大宗商品能否以有利可图且具有竞争力的方式进行远距离、跨洋出口,从而将绿色能源带往世界各地。"

事实上,氢已展现出使能源多样化的巨大潜力,并有助于各国更便捷地获取可靠的长期绿色能源供应。同时,氢在减排方面也将发挥关键作用。

新加坡国立大学的 Iftekhar Karimi 教授负责的此项研究揭示:甲醇在承载澳大利亚低价可再生资源的出口上极具潜力。实际上,此项成果显著增强了健全全球氢能供应链的可能性,有助于推动更环保、低碳的未来发展。

铂道观点:近年来,中国政府大力支持绿色甲醇项目的开发,尤其是煤化工耦合绿氢制甲醇和生物质耦合绿氢制甲醇项目。甲醇燃料的应用场景越来越丰富。吉利等企业在甲醇循环经济研究上加大投资,并已开发出多款甲醇燃料车型。随着全球航运业对绿色甲醇的重视,作为氢基衍生燃料的绿色甲醇,其战略地位将会越来越重要。