烟大海底隧道方案将报国务院:耗资堪比三峡

韩国开发研究院(KDI)在《大转换时代,需要对脱碳经济进行开拓挑战》中指出,全球供应链的重组和全球能源转换虽然是韩国经济面临解决的课题,但同时也可以打开机会之窗,在美中竞争时代,如果中国的全球供应链利用受到美国的牵制,中国的产业发展速度必然会放缓,这将为韩国发展为制造业强国提供绝好的机会

其间,业界还盛传法国将逆欧洲去核潮流,新建6个EPR(第三代压水堆技术)核反应堆。美国民间促官方能源惜售全球性蔓延的能源危机也触发了美国的惜售情绪。

烟大海底隧道方案将报国务院:耗资堪比三峡

10月上旬电力供需缺口曾高达750吉瓦时,这是印度自2016年以来面临的最严重的能源短缺。因此,中期来看,40~55美元/桶是相对合理的价格区间。俄罗斯致力于北溪-2号管道的开通,油气涨价显然是个积极因素。摩根士丹利将其长期油价预测上调10美元,至70美元/桶。投行高盛已将今年底的布伦特原油期货价格看涨至90美元/桶。

欧佩克还没完全摆脱联合减产的惯性,转而又被敦促增产,于近期委婉表示将走自己的路,让油气去涨。为此,美国相关制造业组织已经上书要求政府对天然气和煤炭公司的出口行为进行干预。空客的氢能机场运营复杂2020年,空客公司公布了其氢能飞机将在2035年入役的计划,之后整个欧洲航空业和一些美国初创公司都在迅速跟进。

由于公司也在运用冷凝蒸汽技术,因此能与Absolut系统公司的技术实现协同效应。在未来两年内,由德国汉堡市出资,由德国航空航天研究中心(DLR)、汉莎航空技术公司、应用航空研究中心(ZAL)和汉堡机场基于各自专业优势,将联合开展一项制氢/储氢/用氢示范工程,进行氢能维护/地面处理过程的设计和测试,为全球航空产业氢能源安全、高效应用奠定基础,计划在2022年开始运行。Sakowin和Ways2H公司的制氢方案2017年,法国绿色能源供应商Sakowin表示已经拥有了一种生产氢气的绿色解决方案。Absolut公司在TRL 4阶段的第2项测试可能会用于改善为飞机加注燃料的过程,其工程师正在设计一种移动液化系统,用来重新液化气体,从而充分利用加氢设备中的液氢。

但是,氢能的利用还面临一些技术挑战。该公司使用的原料主要是各种有机废物,采用的热化学转化工艺。

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通过该试验项目,汉堡机场能够最终确定气体氢能源和液态氢能源之间的协同效应,并尽可能充分利用这种新能源。而要为这些风险作好准备,需要设计一个安全系统来防止大面积的泄漏。为了验证这一概念,巴黎机场运营商Groupe ADP领导11家公司组成一个财团进行了一项综合研究,命名为H2枢纽机场项目,包括研究以氢作为航空燃料使用的一些实地测试。目前的进度是已经用多种气体进行了测试,处于4级成熟度(TRL 4)的水平,未来还需要使用氢气进行更多测试,而在达到TRL 6之后,该技术才能进行产品开发。

另一个宏观问题是Jet-A1燃料、氢气、天然气和电动汽车将在同一平台上共存,这些燃料都要遵守不同的安全标准,从而为运营带来麻烦。当然Ways2H公司的技术也能够处理机场中的可用垃圾,由于机场拥有自己的专属车队,是发展氢能基础设施的理想场所。该车的成熟度已经达到了TRL 5,后续发展也会很快,预计在2025年就能实际运行,为机场的地面车辆加氢站提供燃料。当然,虽然目前很多问题还没有解决,但是氢动力仍然是支线或中短途飞机未来发展的重要方向。

液氢在储罐中储存时,有一部分会气化,因此Absolut公司正在研究如何回收低温的气体氢。其中一个反应装置的功率需求约80千瓦,每天可以产生1吨的氢气,而且无需运输和储存环节。

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如果对氢气制取采用集中生产的方式,就必须对氢气进行运输和储存,那么氢能与石油能源相比就没有竞争力。在Groupe ADP之外,空客、法航荷航和法兰西岛地区也参与了项目,项目得到经济发展组织Choose Paris Region的支持。

对此,空客首席执行官纪尧姆·傅里(Guillaume Faury)认为,虽然在航天业中其运营环境是高度可控的,因此液氢的应用不是问题。傅里认为,氢能能够塑造供应链,空客正在与合作伙伴讨论,解决诸如投资意愿、可用技术、参与氢能项目时间表等重大问题。巴黎机场成为引领者欧洲航空安全局(EASA)清楚地认识到,目前行业尚未掌握氢能的相关情况。其他的氢燃料地面支援设施近期可能就会出现在机场,有地面动力装置、飞机拖车、行李拖车或装载机等类型,技术成熟度等级为TRL6~9不等。公司的研发经验也可用于机场环境,例如液氢应用中的一个挑战是其气化倾向强烈,而Absolut正在研究两种方法来解决这个问题:对气态氢进行再利用和氢气的再液化。不同公司方案迥异Air Liquide是一家专门为航天发射制造液氢和液氧的公司,目前正在研发高容量、高输出和可快速连接的液氢加注车。

氢能和其他副产品的回收。法国民航局(DGAC)、国家工业环境与风险研究所(Ineris)和古斯塔夫埃菲尔大学联合成立了H2应用联盟。

例如为了达到适合的能量密度,就必须使用液态氢,而氢在-252℃以下才能液化,因此在液氢在储存方面面临巨大挑战。美国初创公司环球氢气公司(Universal Hydrogent)计划将支线飞机改装为氢燃料电池飞机,使用模块化储氢罐对氢进行储存和运输。

该公司已经开始与空客合作,为商用飞机设计新的超导系统。据空客公司预计,商用飞机近期应用的液氢罐将是金属结构,未来可能使用复合材料来制造。

可以用Ways2H技术处理的原料很多,包括木屑、城市垃圾、污水污泥或医疗废物等,该公司正准备在洛杉矶地区安装一个反应装置,每天可以用1吨城市垃圾生产40~50千克氢气。汉堡机场将基于专业技术储备,重点攻关解决氢能在机场的储存和输送问题。由于氢能的使用涉及整个航空运输业产业链,因此欧美多家企业、科研机构和民航监管部门都展开了氢能基础设施的研究,在全产业链的角度进行探索。Ways2H计划在巴黎戴高乐机场修建的设施每天将能够处理24吨垃圾,从中提取1.5吨氢气,足以供300辆氢燃料汽车使用。

该机将配备液态氢制备相关基础设施,作为汉莎技术公司汉堡基地的一个功能齐全的固定实验室。随着飞机制造商开始参与到供应链之中,巴黎的机场运营商开始选择合作伙伴进行基础设施装备的测试,欧洲航空安全局(EASA)也正在收集这方面的相关信息。

研发团队由DLR领导,其中DLR负责氢能应用虚拟环境的开发,汉莎航空技术公司负责商用飞机平台维修和改装,ZAL负责燃料电池和数字化验证,汉堡机场作为主要运营商负责定义未来液氢动力飞机的地面处理要求。该技术重要特征是温度管理,系统能够自稳定反应温度,防止温度过高而转化为危险的高压,也防止温度过低而导致焦油的形成。

由于氢将在机场内用于多种用途,因此必须解决一些安全和安保问题,并及早识别重要风险。这些实际运营中的问题,开发新技术的工程师可能并不清楚。

同时,DLR将创建一个虚拟平台,通过参数化的高精度虚拟模型,验证在地面上使用氢能对飞机平台运行维护的具体要求。Sakowin公司已经建成了一个在实验室环境下运行的原型设备,当前达到了TRL4的水平,有望在2025年上市量产型设备。Sakowin公司采用低能等离子体技术,工艺过程与从石油制品中生产灰色氢的重整过程相近,产生出的碳则可以用于电池电极和轮胎。一家法德合资财团和Engie能源集团正在设计此类系统和车辆,并界定装备用途及培训驾驶员等。

总的来看,很多氢能项目的成熟度还很低,整体可能只有TRL2水平,距离真正的运营还有很长的路要走。而尽管目前这种设备还不能产生足够的氢来给飞机使用,但可为地面运营的车辆提供燃料。

例如,氢燃料是在全球范围内提供供给,还是只能在某些地区提供等问题。而且,诸如A320系列或更大级别的飞机也不会一下子就被取代,留给技术发展的时间还很充裕。

该技术的原理是将有机物分解成分子,如甲烷、水、碳氧化物等,以及氢,其中氢的含量达到50%以上,再使用气体分离技术来提取氢气。氢能作为新兴的清洁能源,正在悄然进入欧洲航空业,多家公司都启动了相关项目,从氢能的生产、存储和应用到飞机设计、技术整合和机场运营和的全产业链研究。

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