可再生能源的估算 ： 趋势和行业见解

2022年10月 可再生能源的再包装 趋势和行业见解 目录 INTRODUCTION 乌克兰的战争和气候紧急情况为可再生能源创造了一个清算。2021年，全球可再生能源发电量增长近7% ，占总发电量的市场份额达到28.7%，增长0.4%。温和的增长是由于新冠肺炎经济反弹带来的需求飙升 ，但世界部分地区的干旱和低风阻碍了水电和风力发电。 尽管近年来发电取得了实质性进展，用太阳能，风能和水力发电取代了化石燃料，但目前的增长率仍未达到2050年的净零目标。但更令人担忧的是其他行业，包括 运输，制造和供暖，可再生能源的使用落后于其他行业。如果各国要实现能源独立和净零目标，则需要公共和私营部门的加速努力。 在这本电子书中,我们汇编了一些评论,其中包含对可再生能源发展现状的专家见解,提供了对这个将很快影响我们所有人生活的重要市场的广泛和内部观点。 第一篇文章,海运业的低碳燃料替代品，着眼于海上运输和航运公司在脱碳方面面临的挑战，以及具有改变行业潜力的各种低碳船用燃料。 全面的可再生技术必须更快地部署。 氢目前是能源转型中最大的流行语之一，因为它可以实现发电以外的部门耦合和脱碳。了解氢价值链解释了氢的不同颜色，表示其生产方法，以及不断增长的氢市场提供的机会。 由于单一采购，COVID-19造成的供应链中断严重打击了海上风电行业。可再生能源组件将如何从供应链危机中恢复？回答了一些关于公司如何应对的最相关的问题。 东南亚的太阳能发电潜力巨大。在东南亚太阳能的发展方向我们来看看泰国、越南和新加坡的情况，以及它们满足不断增长的需求的不同方法。 在氢的最大障碍可能是运输它，我们讨论了将氢气纳入能源供应链的最大挑战是其运输。解决这个难题将掌握全球能源转型的关键。 这些文章摘自GLG网络成员主持的网络广播、圆桌会议和电话会议，以提供对复杂的可再生能源市场的见解。将组织更多的活动，这些专家将帮助我们的客户保持这一重要发展的领先地位。 海洋产业中的低碳燃料替代 OLIVIERMACE，GLG网络成员，宽客咨询公司的所有者和负责人 海洋运输是重要的运输行业部门，其规模可与航空相媲美，并且是重要的碳排放者。碳排放量的百分之三来自海运业。产生大部分排放的船舶类别是散货船，油轮和 集装箱船。该行业面临脱碳的迫切需求。当前的轨迹导致排放量增加20％。虽然航运是一种碳高效的运输方式，但目前还没有通过，必须在减少人为排放方面发挥自己的作用。 为了与国际能源署的众所周知的情景相一致，所谓的远低于2度的变暖情景，或1.5度的变暖，显著的脱碳是必要的，而且还没有发生。 海洋部门落后于其他部门尤其是公路和航空 。 脱碳中的海上运输滞后 海洋部门落后于其他部门-尤其是公路和航空。原因很多，但最主要的原因是，更新只能燃烧某种燃料的船舶和船舶发动机是一个重大而昂贵的决定。船舶在水上至少20年，通常更多。业主正在关注解决方案，但发现很难选择。行业中存在一种等待和观望的趋势。 变革的触发因素将是法规。燃料成本是船舶运营成本的25%到40%。更换不同的燃料，这可能会更贵50%，不会自愿发生。航运是一项国际业务，您希望国际海事组织带头制定全球船用燃料脱碳的框架。它正在发生，但需要很长时间。 与此同时，欧洲在2021年7月提出了“燃料欧盟海事倡议”。这是名为Fitfor55的一揽子提案的一部分，旨在将排放量减少55％。在2030年至2050年之间，能源载体的使用将发生巨大变化，从化石燃料转向脱碳。不同类型的燃料可能具有相同的能量含量，在减少温室气体和碳强度方面将提供明显不同的结果。通过选择碳强度目标，监管机构希望奖励减少排放的燃料和能源载体，而不是简单地奖励可再生燃料含量，而不考虑温室气体的减少。轨迹是到2025 年减少2%，到2030年减少6%，到2050年减少75%。 另一个影响是包括亚马逊、宜家和联合利华在内的公司，它们承诺到2050年只使用零碳燃料。当你有大公司承诺脱碳时，它会对他们的整个供应链产生影响，包括航运。 什么是好的船用燃料？ 制造低碳船用燃料的特点是有的，少数突出的是： •Cost •能量密度 •可持续性 •低碳强度 •安全 •可靠性 •易于使用 •与当前车队和基础设施的兼容性 原料是用作燃料或转化为燃料或能源产品的任何生物材料。 生物甲烷/液化天然气已经证明了。船东正在转换为液化天然气或购买新的液化天然气船。生物甲烷易于生产且价格便宜。它清洁燃烧，与化石天然气兼容。为船舶配备液化天然气发动机的人们知道他们永远不会耗尽燃料。与现有的船用汽油和燃料油相比，能量密度不是很大。为了将LNG保持为液体形式,需要将其冷却至低温,需要笨重的低温设备。 然后是转换车队的成本和时间。生物甲烷的另一个问题是泄漏的风险。甲烷的效力是二氧化碳的30倍。泄漏到大气中的少量甲烷可能会产生重大影响。 生物甲醇已经在商业上用作船用燃料。例如，麦尔斯克已经在甲醇船上投入了大量资金。一个优点是生产生物甲醇的方法很多：例如，从生物原料，通过气化和将合成气重整成甲醇。你也可以通过碳捕获从绿色或蓝色氢气生产甲醇。 当然，还有化石或灰色的甲醇。您永远不会耗尽燃料，这是清洁燃烧。能量密度是一个缺点，成本和转换时间也是如此。 氢气和氨被组合在一起，因为氨将氢能转化为更容易作为液体运输的东西。绿色氢，来自水与绿色电力的电解，可能是一个长期的解决方案。它具有很高的可持续性证书，不使用土地，清洁燃烧，也没有原料竞争。然而,氢距离商业上可获得还有很长的路要走。一个关键问题是电解槽和绿色电力的高成本。将氢转化为氨可以提高能量密度，但与目前的化石燃料相比仍然没有优势。最重要的是，处理和安全是一个问题：氨是剧毒的。 最终，生物燃料是最可用和最容易整合的。使用生物燃料会延迟风险决策，并帮助航运组织开始脱碳。可再生柴油和生物柴油-也称为脂肪酸甲酯（FAME）-已经过广泛的测试，以替代化石海洋汽油，但价格高于现有燃料。 最终，生物燃料是最可 用的和最容易整 合。 监管机构正在遏制粮食作 物的使用和推动废油的 发展。 在FAME和使用HVO的可再生柴油的情况下,另一个缺点是原料限制。原料是脂类:脂肪和油。监管机构正在限制粮食作物的使用，如棕榈油、菜籽油和大豆，并推动废油的开发，如用过的食用油。然而，这些都是有限的资源。简而言之，世界将耗尽用于FAME和HVO的生物燃料的合格脂质。 避免这种情况的一种方法是改用eFuels，这可能是长期解决方案。但是，目前成本过高，生产能力很小。但是，作为长期的海洋应用，eFuels以完全兼容的电子碳氢化合物的形式看起来像柴油或非常清洁的燃料油，与简单使用氨作为氢能载体相比，具有优势。 Thereareadditionalpossibilities,suchassomethingthatwouldbelowerqualitythanHVOrenewabledieselbutgoodenoughformarineengines.Wemightwellbedescribedbioy-malgate,butothersolutionsarecomingfromsomeofthethermochemicalconver 如生物质，城市固体废物，回收碳和回收塑料。热解，水热液化等技术如何？这些过程的一些副产品可以成为完美的海洋生物燃料吗？ 例如，M_rs和Vertoro正在开发由木质素制成的生物燃料。木质素是生物质的一部分，难以加工；实际上，它是最困难的部分，从中获得有用的产品。在其他事态发展中，美国K.基于绿色燃料研究最近做了一个试点生产海洋生物燃料从鲑鱼养殖废物。如果成功，这些实验和其他实验可能会改变游戏规则。 这篇能源行业文章改编自GLG网络广播“海事行业的低碳燃料”。 了解氢价值链 KRISHYDE博士，GLG网络成员和氢总监，Hollingweth设计有限公司董事，Zemtech顾问，并与欧洲海洋能源中心联系。 全球氢市场正在发生重大变化，因为绿色碳被引入了一个长期由高碳氢主导的市场，用于工业应用。绿色氢增长的预测是天文数字。增长多少取决于你问谁。我相信不会像其他人预测的那样增长，但我看到复合年增长率>50% 。 预计这种快速增长将发生，因为客户和股东迫使公司降低其碳足迹，清洁空气区被引入城市，消耗大量高碳氢的公司考虑国家退役其天然气网络的可能性。 氢价值链中有两种氢来源：高碳或低碳氢。目前，每年生产的氢气中约有99.9％是工业部门的高碳氢气。这是一个成熟的市场，每年总计约7700万吨，主要用于精炼和氨工业。从中期来看，绿色氢运输的新市场正在发展，从长远来看，可能还有其他应用，例如氢气网格。 氢的颜色 根据生产方法，氢气市场分为不同的颜色。棕色氢气是全球最普遍的氢气。简单地说：从天然气中提取甲烷 ，并将其进行称为蒸汽甲烷重整（SMR）的反应，该反应将氢气从天然气中分离出来。碳作为碳氧化物释放并排放到环境中。 另一种选择是由煤气化制成的灰色氢气。拿煤，在水的存在下加热，您将获得氢气流以及二氧化碳和一氧化碳的单独流。它成本低，但碳密集。 棕色氢是全球最普遍的氢。 绿色氢是大多数人认为的低碳氢，它是通过电解产生的。取低碳电，放入电解槽，将水分解为氢气和氧气。排出氧气并使用氢气。缺点是成本，大约是高碳氢的两到四倍。应该指出的是，大部分氢气成本（70％至80 ％）取决于电价；要生产低成本的氢气，您需要低成本的电力。 绿松石和紫色氢并没有被广泛使用，但绿松石尤其显示出未来的希望。它不是以二氧化碳的形式释放碳，而是形成固体碳粉。从理论上讲，您可以捕获该粉末并将其掩埋或在另一个过程中转化。因为它是固体，所以它不会直接进入大气。 紫色的氢是绿色的一个子集。紫色的氢是将氢从水中分离出来，但是电力来自核能而不是可再生能源，例如风。 蓝色氢很有趣。许多政府认为这是以低成本降低碳排放的答案。它基本上与棕色氢相同，但不是排放二氧化碳，而是被捕获并用于工业过程或泵送到地下并存储在废弃的气田中。考虑到成本，您正在使用SMR氢气（约2美元/公斤）并添加另一个过程（约1.50美元/公斤），因此它将比棕色或灰色氢气更昂贵，但比绿色便宜，对于大多数应用，绿色开始为〜$6/公斤。问题是它的地理依赖性。并非每个国家都能做到这一点，因为废弃的气田并不广泛可用。对于那些可以选择的国家来说，已经有了很大的数量。 蓝氢在石油和天然气公司中很受欢迎，因为它符合他们的商业模式，因为他们仍然可以继续生产天然气。 在世界范围内，有少数蓝氢项目正在大规模运营，但有关甲烷泄漏以及二氧化碳是否仍被隔离的问题仍在继续 。毫无疑问，蓝氢将成为未来能源过程的重要组成部分，但仍有许多未知因素。 在世界范围 内，有少数蓝氢 项目在 规模。 看绿色氢 绿色氢气是我的背景。这个过程很简单。你从可再生能源开始，给电解槽供电，电解槽将水分解为氢气和氧气。你通常会把氢气送入低压储存装置，然后送入压缩机，因为大多数氢气应用需要比电解槽产生更大的压力。 有几种电解槽技术。 •液体碱性技术是成本最低的技术，在1930年代左右商业化，并在50年代和60年代大规模使用。它占地面积大，对 例如,改变来自太阳能电池板的电力。然而,大多数工业应用需要数百MW的输入,并且在这种规模下,可再生能源变化足够慢以使碱性电解槽成为一种选择。 •PEM技术是为军事和太空应用而开发的，在过去的十年中已经商业化。它的占地面积较小，对不断变化的电力做出快速响应，但成本高昂且难以扩展。 •固体氧化物电解仍处于原型阶段。它的强度在于其高效率，这是在高温下运行的结果。但是它成本高昂 ，并且使用昂贵，稀有 材料。需要大幅扩大规模，但在10到15年内，固体氧化物技术可能会用于工业应用或集中生产。 •碱性交换膜电解在过去的几年中一直在发展，并且具有一定的潜力。它还没有达到商业规模，但可能在未来十年内就会如此。 人们经常会问