天然氣向氫氣過渡對歐洲能源系統產生重大影響

近日，奧地利能源RAG公司首席執行官告訴《氫經濟學家》，與天然氣相比，氫氣每立方米的能量含量較低，這將對歐洲能源系統產生重大影響。奧地利儲氣運營商RAG的目標是在2030—2035年儲存10TWh的氫氣，預計到2050年將從天然氣轉變為以氫為主的能源供給方式。但據首席執行官Markus Mitteregger稱，將地下儲氣設施轉換為儲存氫氣而不是天然氣，將導致這些儲氣庫儲存的實際能量下降三分之二。

一立方米的天然氣大約是10千瓦時，而同樣的一立方米的氫氣只有3千瓦時。因此，你失去了三分之二的能量。他說：“這意味著，即使你增加存儲容積，能量也會減少?！彼A計，在2030年代，RAG將必須保留其現有的天然氣儲存能力，以維持天然氣發電廠的持續需求，同時還將開發至少2—3個新的儲氣罐來儲存氫氣。

“到2050年，我們或許只有氫氣可用，所以我們必須適應。我們必須根據新的可持續的發展的需求進行調整，”Mitteregger說。

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更多的儲罐，更少的能源

RAG運營著11個多孔儲能設施，總容量為63億立方米，盡管轉換每個設施的時間表將“視情況而定”，這取決于儲罐的特點，但也取決于過剩的電力供應“和大規模進口氫氣的時間”，Mitteregger告訴《氫經濟學家》。

他補充說，現在討論RAG的大型設施（如29億立方米的Haidach基地）的轉換成本 “為時過早”。RAG最近在Rubensdorf的12億立方米試點項目的開發成本為2000萬歐元，其中400—500萬歐元花在電解槽上，500萬歐元花在通往場外設施的8公里管線上。

“到2050年，我們可以擁有100億立方米的儲存能力，但能源儲量只有之前的三分之一”，RAG的Mitteregger說。

在對RAG—Uniper合資公司存儲設施7fields的現場訪問中，德國Uniper能源存儲公司的總經理Doug Waters也表示，設備更新的確切時間表還不確定。他說：“氫氣需求能多快取代甲烷需求？”

由于7fields由連接到一個設施的七個儲氣罐組成，Waters指出，“我們可以隨著時間的推移進行更新，所以我們不需要一次完成整個設施的更新”。他預計，由于距離較近，7fields和附近的Haidach基地將“不僅在為奧地利，而且在為德國南部，特別是巴伐利亞化工行業提供氫氣方面發揮關鍵作用”。

Uniper公司正在巴伐利亞州建立自己的儲氫試點，即Hystorage，計劃在今年夏天進行首次加注。同樣，它計劃在今年年底開始在威廉港附近的Krummhorn的鹽穴儲存試點項目中注入氫氣，并在春季進行提取試驗。

Waters指出，許可機構還必須調整規則和條例，如圍繞爆炸區的規則和條例，以適應氫氣儲存。他說：“所有這些事情，我們都必須重新開始?！?/p>

但是，即使對現有設施進行改造，我們仍然面臨“現有儲罐容量不足”的問題，Mitteregger說，雖然該公司已經改造了50％的水庫，但“并非所有水庫都適合儲存氫氣”。他說：“到2050年，我們可能有100億立方米的儲存能力，但只存儲了三分之一的能量?！彼a充說，這可能意味著，即使在最好的情況下增加儲罐，RAG的儲存能量可能會從現在的72TWh縮減到本世紀中期的30TWh。

這可能會對中歐在保持強大的能源安全的同時擺脫化石燃料的過渡計劃產生重大影響。

他說：“德國提出了明確的計劃，在未來七年內關閉所有的燃煤電廠，且已經關閉了3GW的核電，這將被燃氣電廠所取代?！钡聡烙嬓枰?0GW的發電能力來穩定目前電網的波動。他補充說，隨著德國越來越多地實現供暖和交通電氣化，可能需要140GW的天然氣供給能力。

鑒于歐洲有500GW的天然氣供給能力，轉換為氫氣將使其縮減到170GW”整個歐洲氣體運輸車隊將需要滿足德國的需求”，Mitteregger繼續說道。

供應的安全性

“我們所說的是，歐洲的風能和太陽能生產必須轉變為需求驅動的電力、熱能和工業供應。區分生產和供應是很重要的，”Mitteregger說。

目前的工業用戶根據需求在現場用氣體生產氫氣，綠色轉型取決于風能和太陽能的可用性，有必要進行儲存氫氣以保持穩定的流量。同樣，雖然從多條路線進口可能會實現持續供應，但儲存能避免進口受阻的風險。

“去年，每個人都認識到如果歐洲的能源供應安全出現問題意味著什么。存儲的重要性得到了真正的承認和認可。同樣的情況也將適用于氫氣，”Mitteregger補充道。

然而，儲罐并不是儲存能源或氫氣的唯一方式，Mitteregger預計將有更廣泛的系統變化來處理能源供應和需求之間的不匹配。這包括儲存氫氣載體和衍生品，如氨，以及通過能源效率措施減少需求。

他說：“價格信號也是一種能量的儲存，”他指出，去年對冬季高價格的預測導致了消費的自愿減少?！?/p>

在德國，與四年平均水平相比，冬季工業部門用能減少了23個百分點，私人家庭和企業用能減少了21個百分點，盡管該國的能源監管機構認為這主要是由于與前幾年相比，10月和11月的溫度大幅上升。

儲存氫氣與CCS

德國和奧地利沒有把CCS作為電力和工業去碳化的途徑。然而，德國政府預計將在今年夏天公布的碳管理戰略中審查其立場。

“對其他氣體也有考慮。氫氣是一種，另一種可能是儲存在儲罐中的二氧化碳，”RAG首席財務官Michael Laengle說。氫氣和二氧化碳可能會爭奪地下儲存空間。

Laengle補充說：“通過結合氫氣和二氧化碳，人們可以創造化學品、合成氣體或合成燃料，視情況而定?！边@是一個碳循環經濟的中心，也是二氧化碳中和的重要方式，我們認為這可能在未來的工業領域具有很大的潛力。

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