氢气作为一种低碳燃料来源,能够从现有的天然气网络基础设施中受益,目前是一个热门话题,在未来十年将继续如此。

我们来看看氢是什么,它是如何产生的,以及未来什么时候它可能被用来为我们的家庭和建筑供暖。

目前还没有政策确定氢气是否以及何时会取代天然气(甲烷)在天然气网中,或者一旦达成一致,氢气将如何广泛使用。考虑到它的低碳足迹,而且很多
其他技术的改造挑战在我们难以供暖的家庭和建筑,氢被视为一个关键技术,促进英国到2050年实现净零排放的途径

氢使我们从化石燃料的高碳气体过渡到低碳替代。但关于生产、储存和推出的许多问题仍未得到解答。

政府期待已久的英国氢策略于2021年8月发布,是解决英国基础设施和氢能经济发展的顶级战略。它讨论了氢在包括交通、工业和建筑在内的几个不同部门的脱碳中发挥作用的潜力。虽然该文件承认氢在未来可能发挥作用,但它没有承诺。报告指出,相对于其他更成熟的热脱碳技术,需要更多的证据来证明使用低碳氢取暖的成本、效益、安全性、可行性、空气质量影响以及消费者体验。

为什么要考虑氢?

氢被考虑的主要原因是它的绿色证书。氢气燃烧时不产生二氧化碳排放,只产生水蒸气和热量。氢含有大量的能量,使其高效。如今,英国国内大部分的供暖系统都使用天然气(甲烷),超过85%的家庭都使用天然气。现有的基础设施可以在需要有效分配氢气的地方得到利用和升级。氢易于储存是另一个好处;根据需要,它可以被压缩、保存在盐穴中或液化。

尽管氢是绿色的凭证,但必须考虑生产方法,对某些人来说,它是多么的“绿色”。

生产氢气有哪些不同的方法?

灰色的氢

氢是使用化石燃料生产的,如天然气(甲烷)。通过蒸汽甲烷重整(SMR)将天然气分离成氢气和CO₂,多余的碳产生CO₂。“灰氢”是指没有捕获多余的CO₂排放到大气中的时候使用的术语,也是目前大部分氢气的产生方式。

蓝色的氢

其过程与灰氢相似,但二氧化碳排放通常通过碳捕获和存储(CCS)在地下洞穴中被捕获和存储。通过消除温室气体排放,减轻环境对气候变化的影响。为了开发这种蓝色氢技术,在碳捕获、利用和储存(CCUS)方面进行了大量的工作和投资。

绿色的氢

是一种终极的低碳燃料,由可再生电力(风能、太阳能或水力)电解产生。这个过程将水分解并分离出氢,对环境没有直接影响。随着可再生电力成本的降低以及对化石燃料的不依赖,专家们认为绿色氢气对于实现气候变化目标至关重要。

棕色/黑色氢

是最古老的煤气化制氢方法。氢气通过吸附剂或特殊膜从“合成气”中分离出来,根据使用的煤的类型被称为棕色或黑色。这是一个高度污染的过程,所有的排放都被释放到大气中。

氢燃烧的副产品是什么?yabo博彩官网

氢的火焰速度越快,局部火焰温度越高,产生的火焰温度也就越高水平的不x.燃烧器的设计应能够控制火焰温度,并至少保持NO的平价x水平与今天的天然气锅炉技术。

注意b氢气(或甲烷)与空气的结合总是会产生NOx,这是由于氮气从空气混合物中氧化而产生的副产品。

虽然没有x排放不会直接影响气候变化,我们知道,在局部水平较高的情况下,它是一种污染物,会对健康产生影响,并破坏植被。的清洁空气法案以及本地化的议程伦敦的计划look to keep NOx由于这些原因,将城市地区的水平降至最低。

氢会比天然气贵吗?

今天,我们不知道氢对消费者的未来成本。目前,电力的平均成本是天然气的三倍,我们知道生产氢气需要电力。氢能专家相信,成本将在未来几年有所提高,英国监管机构Ofgem(包括经济监管)已经明确了政府在支持低碳氢能经济发展中的作用。低成本的可再生能源将是未来降低绿色氢成本的最重要因素。

锅炉用100%氢气和20%混合氢气有什么区别?

20%混合氢

HYDEPLOY是一个氢能项目,旨在证明将20%的氢气与天然气(甲烷)混合是我们今天使用的天然气的安全且绿色的替代品。选择20%的氢浓度上限的主要好处是,预计现有的燃气器具,包括锅炉,可以不经过修改就可以运行。关键的技术挑战是开发电网,以安全注入、监测和调节20%的混合氢。这项活动已经在进行中,最终HSE(BEIS)将根据证据批准对《燃气安全管理条例》的任何变更。这将使电网运营商能够向天然气网络注入高达20%的氢气。

已经有很高的信心,20%的混合氢气对于目前的生产和现有的设备是安全的,这些设备来自实验室工作和基尔大学第一阶段的现场试验。英国Groupe大西洋(GA UK)家用锅炉也参与了这次试验,使用20%的混合氢气,对安全性和性能没有任何不利影响。在最终向HSE提交完整的安全案例之前,下一步计划进行更广泛的演示试验。

需要注意的是,使用20%混合氢的锅炉仍然属于天然气锅炉,未来需要进行转换才能使用100%的氢。

在最近发布的政府氢战略中,提到20%的混合有可能减少电网中高达7%的碳排放。

100%的氢

100%氢气指的是可以完全使用氢气的燃气器具,尽管在“氢燃气器具指南PAS4444:2020”中,燃料指数被定义为98%的氢气——98%是优化成本和设备运行的最佳选择。HY4HEAT,是目前正在进行的政府资助的项目,以确定在住宅和商业取暖中用氢气替代天然气(甲烷)在技术上是否可行、安全、方便。这将使下一阶段的社区试验得以进行。

“Hydrogen-Ready”

在英国,“氢准备”是一个与100%氢有关的术语。备氢锅炉是一种燃气锅炉,既可以使用天然气燃烧,也可以将100%的氢气转化为氢气,被认为是将现有天然气网络从天然气(甲烷)转化为氢气的关键推动因素。

目前的2050年净零排放途径预计到21世纪30年代初才会实现氢气的排放,目前也无法确定它的普及程度。“氢准备”锅炉目前处于原型阶段,但随着法规和标准的确认,将在未来几年内得到全面批准。

潜在的氢气中心在英国

那么,天然气网络呢?

英国由一个单一的天然气网络供应,该网络向所有类型的物业和设备提供天然气。因此,气体的任何变化都会影响所有与之相连的电器。这包括yabo88app官网 123yabo 装饰性的火和烹饪用具。不能孤立地处理这些设备类型。重要的是,必须建立能力框架和技能,以便将住宅和建筑物从天然气(甲烷)安全转换为氢气。

我们很可能会从大型工业集群的氢气生产区开始,在这些地区,制造需要氢气。这些可能拥有氢气的地区尚未完全确定,也不知道何时氢气最终会在全国范围内普及。要求新型号的家用锅炉在2025年之后达到氢气准备状态,有理由yabo88app官网 在讨论.这是未来天然气(甲烷)转化的简易性的证明,然而许多这些锅炉可能永远不会使用氢气,当然在它们的第一个产品生命周期内。

你能读到更多关于氢及其在未来供暖中的作用的论文和政策吗?

以下是英国政府和顾问在2020年底发布的三份报告,它们是英国政府和顾问承诺使用氢气供暖的第一意向:

  • 10点计划-“绿色工业革命计划,将创造并支持25万个英国就业岗位”(2020年11月宣布)
  • 气候变化委员会6th碳预算-随后宣布“政府已接受其独立的气候变化委员会(CCC)的建议,采用基于1990年水平的减排。”到2035年减少78%的碳排放。

我们还希望看到法规和标准发生哪些变化?

  • 英国建筑法规-新建
    • 建筑法规L部分将在2022年初降低碳排放水平,并改变燃料和一次能源因素,以反映更清洁的电力
    • 未来建筑标准2025将进一步大幅减少碳排放,接近净零排放。
  • 英国建筑法规-现有
    • 对准备氢器具的器具规定的变更
  • 英国标准EN437和EN15502包含氢信息
  • 氢燃气器具指南PAS4444:2020
  • BEIS氢能战略- 2021年夏季
  • COP 26 - 2021年11月。下一届联合国气候变化年度会议。警察代表缔约方会议,参加这次峰会的国家将是签署了《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)的国家,该条约于1994年生效。

这对Hamworthy的产品意味着什么?yabo博彩官网

正如你所看到的,目前还没有明确的道路,还有许多问题有待回答。但这并不意味着我们停滞不前,远非如此。

我们的长期愿景是支持您为您的项目选择最适合的产品,无论燃料来源。yabo博彩官网我们将确保以合作方式实现能源转型。

凭借我们在英国广泛的燃烧技术专业知识、无与伦比的市场知识和强大的客户关系,我们准备好引导您踏上氢燃料之旅。这使我们处于一个强大的地位,继续提供一个完整的服务包,无论技术,从设计和规格支持到安装,调试服务和维修,再加上技术培训

我们的工作正在进行中,以实现100%的氢气部署,但您需要高效和廉价的供暖和热水。此外,专注于尽可能地减少需求仍然很重要控制产品,不浪费能源yabo博彩官网当操作。

我们将继续提供使用20%氢混合气体的安全、高效、安全运行的锅炉,这是到2050年实现净零排放的重要一步。

最终,我们相信将不会有一种燃料或技术占主导地位,而是多种燃料或技术的混合。这意味着您可以为您的项目选择最合适的供暖和热水系统。它将确保为国家、环境和您的单个建筑的需求提供最佳的解决方案。

氢的任何改变的时间框架是什么?

在最新的政府氢战略中,政府计划在今年晚些时候就在2026年之前实现或要求新的天然气锅炉可轻松转换为氢(“氢就绪”)的案例进行咨询——这一日期比我们从气候变化委员会获悉的2025年日期晚了1年。除了住宅物业,还必须解决非住宅(商业)挑战,这是复杂的,不是一个简单的升级演习。如果这成为一项政策,英国将做好准备。

我们期待在供暖和建筑战略中有更多关于我们行业的具体细节,该战略可能会在夏季休会后和11月的COP26之前发布。

氢的时间表

我们也在领导yabo88app官网 讨论,因此,一个明确的时间表,无论是一致的或分阶段的国内是辩论,以避免任何意想不到的后果,我们的客户。天然气电器不能再销售的日期尚未确定,汽油和柴油汽车也一样,但我们很可能在未来几个月看到这种变化。

随着天然气网100%氢气转换政策的制定,短期内在21世纪20年代,天然气网可能会允许20%的混合氢降低我们电网的碳排放强度。

好消息是,哈姆沃西锅炉将使用这种混合燃料,而无需对现有技术进行任何修改。