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수소 수요: 그리고 이제 논란이 되는 실망

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. 첫 번째 부분 이 시리즈에서 나는 2100년까지 오늘날 가장 큰 수요의 원천인 석유 정제 및 비료의 급락하는 수소 수요를 예측하고 설명했습니다. 두 번째 부분, 나는 정체된 수요 부문과 향후 20년 동안 수소에 대한 상당한 수요 증가의 단일 소스를 조사했습니다. 이 최종 평가에서 저는 수소 경제에 대한 위대하지만 잘못된 희망인 운송, 장기 저장 및 열에 대해 살펴봅니다.

저자별 2100년까지의 수소 수요

저자별 2100년까지의 수소 수요.

운송 — 0에서 1백만 톤으로 증가 H2

이것은 현재 화석 연료 산업과 한국과 일본에서 정부를 장악한 두 자동차 회사의 큰 희망 중 하나입니다. 그러나 지상 운송에서 수소나 합성 연료를 만드는 중요한 자리가 없습니다. 전기화는 너무 쉽고 만연하고 저렴하고 효과적입니다. 수소는 빈티지 자동차와 같은 작은 틈새 시장 밖에서 경쟁할 수 없습니다. 단거리 및 중거리 항공, 단거리 및 중거리 해상 화물 운송의 경우 배터리 전기도 명확한 경로입니다.

이는 수소가 작용할 수 있는 영역으로 장거리 운송 및 장거리 항공만을 남겨 둡니다. Mark Z. Jacobson과 저는 CleanTech Talk에서 이에 대해 논의했습니다. XNUMX년 반 전. 그의 관점은 탄소 제로 세계에 도달하려면 장거리 운송 및 항공에 수소를 사용해야 한다는 것이었습니다.

해운에 대한 그의 관점은 100년 동안의 지구 온난화 잠재력이 1,055–2,240인 블랙 카본을 제거해야 한다는 것이었습니다. 그 후, 나는 두 시간 동안 이야기를 나누었습니다. 하디 악바리, 기계 공학 박사로 두 대륙에 걸친 그의 매혹적인 경력의 마지막 몇 년을 대형 선박용 스크러버를 만드는 데 보냈습니다. 미립자가 석탄 발전소 배출물에서 제거되는 것처럼 해양 배출물에서도 제거될 수 있으므로 내 의견으로는 낮은 흑색 탄소 배출을 가진 바이오 연료가 목적에 적합할 것입니다. (참고: 이것은 Hadi의 표현된 의견이 아니라 더 많은 연구를 한 후 Hadi와 대화한 후의 제 의견입니다.) 바이오 연료는 대부분의 힘든 일을 처리하기 위해 자연을 사용하며 지난 XNUMX년 동안 상당히 발전했습니다. 지상 운송에 사용하는 것은 가치가 없으며 더 이상 식량 공급원을 소비하지 않으며 농업과 경쟁하는 것에 대한 실질적인 우려는 없지만 그럼에도 불구하고 많은 우려를 표명합니다.

항공에서 Jacobson은 배출가스 문제를 해결해야 한다고 올바르게 지적하지만 어려운 문제야, CO2 배출, 아산화질소 배출(대기에서 연소되는 모든 물질이 질소와 산소를 결합하여 아산화질소) 및 비행운을 생성하는 수증기와 함께. 에 폴 마틴과의 토론, 수소 저장 장치와 연료 전지가 모두 동체에 있어야 하므로 승객과 수하물을 위한 공간을 훨씬 적게 남기거나 수반되는 효율 손실로 동체를 더 크게 만들고 연료 전지에서 과도한 열의 부담을 크게 만듭니다. 가능성이 매우 낮습니다. 그의 관점에서 수소는 이 모델의 제트 엔진에서 직접 연소될 것이며, 이는 아산화질소 또는 수증기를 제거하지 않아 비행운을 초래합니다.

다시 한 번, 저탄소 바이오연료가 여기서 해결책이 될 가능성이 높습니다. 인증된 버전은 결국 2011년부터 존재했지만 인증된 수소 구동 트레인 비행기는 전 세계적으로 정확히 XNUMX개입니다. 그리고 비행운은 상당히 최소한의 운영 변경이 필요합니다., 정기적으로 CleanTechnica 내 발을 잡아주는 독자가 불을 지적했습니다(그리고 그렇게 해주셔서 감사합니다, Hazel). 이러한 운영상의 변화는 여전히 항공사에 의무화되어야 하지만 내가 원래 가정했던 것만큼 중요한 문제는 아닙니다.

바이오 연료는 어떤 경우에는 약간의 수소로 강화되며, 항상 수소가 지속되는 극단적인 경우가 있을 것입니다. 그러나 바이오 연료 사용을 포함한 모든 운송 수단에 대한 제 예측은 여전히 ​​오늘날 효과적인 0톤에서 연간 2100만 톤으로 증가하는 것에 불과합니다. XNUMX년까지.

장기 저장 — 0에서 1백만 톤으로 증가

수소는 또한 바람이나 햇빛이 거의 없는 긴 황량한 기간인 dunkelflaute에 대한 해결책으로 예상됩니다. 그러나 그것은 또한 실행 범주에만 해당됩니다. 그리드 스토리지에 대한 내 예상, 세 가지 주요 기술이 아닙니다.

거기에서도 다른 모든 경쟁자들과 함께 스크랩을 위해 싸우면서 역시 런 카테고리에서 큰 선수가 되지는 않을 것입니다. 이유 중 일부는 항상 동일합니다. 비효율적이고 비효율적이며 훨씬 더 비쌉니다. 그러나 그보다 더 많은 다른 솔루션이 이미 발생하고 있지 않다고 가정하지 않는 한 필요가 없습니다.

고전압 직류(HVDC) 전송 1950년대부터 존재해 왔지만 2012년에 마침내 광범위한 사용에 대한 주요 기술적 억제제를 해결했습니다. 대륙에 여러 그리드가 이미 전기를 공유하고 있음에도 불구하고, 고전압 대체 전류(HVAC) 동기화 그리드 사이의 비동기식 연결이 있음에도 불구하고, 대규모 HVDC 건설 프로젝트가 진행 중이고 계획 및 제안되었음에도 불구하고, 오늘날 전기가 이미 장거리 전송되고 있음에도 불구하고 손실이 더 큰 HVAC로 인해 많은 사람들은 전기가 대륙의 반대편 끝과 심지어 대륙을 가로질러 재생 에너지에서 전송되지 않을 것이라고 생각하는 것 같습니다.

이미 아프리카에서 보스포러스 해협을 건너 유럽으로 전기가 흐르고 있습니다. 북아프리카의 태양열 설비 및 풍력 발전소의 대형 HVDC 파이프로 이를 확장하는 것은 사소합니다. 북해 해상 풍력에서 유럽의 인구 중심지로의 정체를 완화하기 위해 더 많은 HVDC 파이프를 확보하는 것이 간단하고 건설되고 있는 것과 같습니다.

재생 가능 에너지는 건설 비용이 저렴하며 원자력을 제외한 다른 모든 형태의 발전과 마찬가지로 과도하게 건설되어 올해의 일부 용량 미만으로 운영됩니다.

수요 관리 전략 vs V2g 예측

수요 관리 전략 vs. 저자별 V2g 예측

그리고 대규모 전기화의 출현은 할 수 있는 능력을 증가시킵니다. 훨씬 더 큰 규모의 수요 관리.

장기 저장의 필요성에 대한 가정은 좁은 지리적 경계, 세계 무역의 세계에서 에너지 독립의 구식 개념 및 적극적으로 적대적인 이웃을 가정합니다. Liebreich와 저는 이 대화를 온라인으로 시작했습니다. 그의 첫 번째 일보는 일본이 중국과 제안된 HVDC 연결을 수락할 것인지에 대한 질문이었습니다. 중국은 이미 일본 연간 무역의 20%를 차지하므로 전기는 다른 이유가 무엇입니까? ?

독일은 이 분야에서 가장 특이한 국가가 될 것입니다. 동굴로 변할 수 있는 지하 염전이 있고, 수소와도 이상한 사랑을 하고 있으며, 독일어 단어인 dunkelflaute가 우연이 아닙니다. 누군가 상당한 수소 저장소를 구축한다면 아마도 그들일 것입니다.

그 결과, 전기 저장을 위한 수소에 대한 전 세계 수요에 대한 나의 예측은 오늘날 사실상 2100톤에서 XNUMX년에는 백만 톤으로 증가합니다. 누군가는 돈을 낭비할 것이지만 극소수입니다.

난방 — 0톤에서 … 0톤으로 증가

그리고 마지막으로, 전 세계적으로 천연 가스 유틸리티의 사랑받는 희망인 난방은 정부가 천연 가스를 대체하기 위해 가정과 건물에 수소를 운송하고 기존 천연 가스에 소량의 수소를 주입할 수 있도록 정부를 설득하기 위해 열심히 로비를 하고 있습니다. 제로에 가까운 배출량 감소를 생산하는 가스 라인.

오늘날 인증된 가정용 수소 용광로나 스토브는 없습니다. 수소를 처리하려면 기존 천연가스 유통망을 완전히 교체해야 합니다. 천연 가스 누출과 관련된 현재의 문제는 분자의 작은 크기로 인한 수소 누출로 인해 크게 증가할 것입니다. 스코틀랜드의 SGN은 개조를 시도하고 있습니다. 파이프에 300가구 수소 가전을 무료로 제공하는 것은 수명이 급격히 단축되는 전력회사들이 전 세계에서 진행하고 있는 많은 노력 중 하나입니다.

아니요, 일어날 일은 모든 천연 가스 분배 기반 시설이 전기 미니밀로 밀어 넣어 유용한 물건을 위한 강철을 만들고 세계가 열 펌프와 인덕션 스토브로 전환된다는 것입니다.

난방용 수소에 대한 전 세계 수요에 대한 나의 예측은 오늘날 사실상 2100톤이며 XNUMX년까지 백만 톤 미만으로 유지되어 XNUMX으로 반올림됩니다.


그래서, 그것이 투영입니다. 물론 결함이 있지만 내 생각에는 치명적이지는 않습니다. 투영법의 첫 번째 반복이며 설명하는 기사 4,000개에 걸쳐 XNUMX단어를 작성하는 데 버텼습니다. 하지만 내 예상과 마찬가지로 그리드 스토리지차량 대 그리드, 나는 세상이 어떻게 될 것인지에 대한 유용한 토론을 만들고 그것에 대한 도전을 환영하기 위해 제안합니다.

오늘날 수소 수요는 석유 정제 및 비료 제조의 75/2021입니다. 이 두 가지 용도는 앞으로 수십 년 동안 급격히 줄어들 것입니다. 제 생각에는 성장 영역 중 하나인 철강이 그들을 대체하지 못할 것입니다. 녹색 수소는 오늘날 볼 수 있는 유용한 수소 수요의 2100분의 XNUMX만 대체하고 모든 요구를 충족시키기 위해 XNUMX년까지 XNUMX년 수요의 XNUMX%까지 성장하면 됩니다.

 

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출처: https://cleantechnica.com/2021/09/19/hydrogen-demand-and-now-the-contentious-disappointments/

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