我们可以提高新清洁技术的经济性——就像我们对可再生能源所做的那样

三菱电力美洲

今天，围绕脱碳的必要性正在形成全球共识。 但有一个症结所在：成本。

实现气候目标需要可持续的解决方案，这意味着它们必须提供良好的经济性以及低排放或无排放。 为了确保广泛和及时采用，清洁氢等选择必须是可获取的、可靠的和负担得起的。

电力行业拥有实现这一目标的工具。

Mitsubishi Power Americas 氢基础设施高级副总裁兼先进清洁能源存储 I 总裁 Michael Ducker 表示，该行业在开发和商业化清洁技术方面拥有更长和更成功的记录，这是一个正在建设的氢中心。犹他州三角洲。 他指出，当今可再生能源行业的历史讲述了行业共同努力解决规模、效率和成本问题的故事，这为急需的创新创造了不断增长的市场。

这是一段值得重演的历史。

降低成本

2005 年至 2020 年间，美国电力部门的年排放量急剧下降—— 40％改善. 推动减少的技术遵循了类似的模式：一旦新技术的价格变得足够低以证明采用的合理性，需求就会启动，技术就会起飞。

“如果我们必须在 2050 年电力行业实现净零，这是可行的。 但我们不能以任何方式自满。” – Drummi Bhatt，Mitsubishi Power Americas 市场情报和战略副总裁

考虑太阳能。 自 2010 年以来，公用事业规模光伏系统的成本已 下降了82％，推动全球太阳能装机容量从当年的大约 40 吉瓦增加到超过 700吉瓦 。

锂离子电池的价格和采用率 相似的反比关系. 电池价格在 85 年至 2010 年间下降了 2018%，而 全球电动汽车产量大幅增长，从微不足道的数字到 2019 年共有超过 XNUMX 万辆汽车上路。

随着天然气价格的下降，这种动态也发生在燃气轮机联合循环电厂中。 2005 年至 2020 年间，价格 下降了80％.

今天的教训是：“如果我们必须在 2050 年电力行业实现净零，这是可行的，”Mitsubishi Power Americas 市场情报和战略副总裁 Drummi Bhatt 说。 “但我们不能以任何方式自满——我们必须以真正的紧迫感继续提高效率，以保持在正轨上。”

推动负担能力的工具

与其他存储技术相比，使用可再生能源生产的绿色氢在长期储能方面已经具有成本效益。 例如，分析表明，锂离子电池在 12 小时或更短的时间内是最经济的，而绿氢电池在更长的时间内是具有成本效益的，从 XNUMX 小时到几天、几周、几个月甚至几个季节。

Ducker 说，作为一种燃料，氢气在成本曲线上已经达到了与风能、太阳能和锂离子电池类似的拐点。 生产、储存和运输绿色氢的成本一直是广泛采用脱碳燃料的主要障碍。 随着成本的下降，氢气作为一种储能解决方案变得更加有效。 该行业有多种工具可供使用，以提高可负担性。

Ducker 认为，我们即将取得必要的进展，并指出几个将降低生产成本和建立市场的关键驱动因素：

增加容量

产生绿色氢气的主要技术是电解，它使用可再生能源将水转化为氢气和氧气。 这个过程很昂贵，因为生产规模仍然相对较小——即使是目前上线的最大设施也预计生产不到 25 兆瓦。

正如对风力发电的需求促使风力涡轮机制造商从较小的 1 兆瓦涡轮机发展到 5 兆瓦和 10 兆瓦型号一样，对帮助实现净零目标的绿色氢的日益增长的需求将促使电解槽制造商建造更大的装置并扩大其规模。生产。

“世界以前从未需要过 200 兆瓦的电解槽，”Ducker 说。 但现在确实如此。 随着产能的增加，成本会下降。

到那时，2021 年，绿色氢联盟与洛杉矶水电部 (LADWP) 和其他主要合作伙伴一起 推出 HyDeal LA 到 1.50 年，在洛杉矶盆地实现 2030 美元/公斤的大规模绿色氢气采购。

提高制造效率

风能、太阳能和电池行业在增加产量时获得了规模经济。 特别是，自动化生产显着降低了制造成本。

Ducker 预计氢气也会发生类似的情况。 自动化和低成本制造方法的进步将创造一个循环，在这个循环中，这些效率会降低成本，从而导致更多的投资和生产，增加供应并进一步提高效率——所有这些都进一步降低了成本，有助于提高采用率。

拥抱技术进步

可再生能源对于生产绿色氢气至关重要。 因此，任何能够降低可再生能源成本同时提高其可用性的方法——例如，提高太阳能和风能的规模和效率——都将有助于绿色氢的经济性。

此外，将燃气轮机转换为使用绿色氢运行的新技术将创造致力于降低排放的电力生产商对它的需求，从而导致产量增加。 反过来，供应的增加可以为交通运输、钢铁和混凝土等难以脱碳的能源密集型行业提供大量储存的绿色氢。 同样，一个部门的系统改进可以转化为其他部门。

其他可以刺激生产的杠杆

还有其他因素也有助于降低成本，从对氢气生产商的政策激励到对可再生能源使用的税收减免。 在区域基础上制定可再生能源政策也可以通过增加客户群和进一步利用规模经济来降低成本。

随着围绕绿色氢的成本效益方程的加强，这些类型的激励措施和协议将进一步加速其发展。 “我们使用的大多数清洁能源技术的成本曲线下降速度比任何人想象的都要快，”Bhatt 说。

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受行业控制的因素，例如技术进步和规模经济，比政府补贴更容易预测。 但世界的净零碳未来取决于所有这些贡献者，既要解决突破性创新的技术挑战，又要提高经济性以刺激新技术的使用。 幸运的是，所有这些因素都在进行中，每条战线的进展都提供了乐观的理由。

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Mitsubishi Power Americas 是三菱重工旗下的动力解决方案品牌。