氢气

PRISM:氢-对能量转变的电击 96 ARTHURD.LITTLE 97 PRISM:氢-对能量转变的电击 AUTHORS FlorenceCarlotOliverGollyCarloStellaBenediktUnger, 托马斯·奥斯特林克 虽然大部分的重点是实现净零一直在使用绿色电力，动力在氢后面增长 在能源转型中，与国际能源署预测需求将增长四倍 从现在到2040年。 各国政府越来越多地通过以下方式支持其采用 一系列激励措施，例如美国通货膨胀中的激励措施减少法案（IRA），欧盟资助计划，印度的氢 Mission,andAustralia'sHydrogenHeadstartprogram.Together 随着电气化，氢气将帮助加速变革 一起 电气, 氢会 帮助加速变换 废除死刑,特别是在其中的部门排放量是另硬 放弃。 脱碳，特别是在部门 在其他情况下排放是困难的减弱。 然而，不确定性仍然存在氢能的增长和相关业务 模型，包括周围的问题供应、需求、运输和 regulation.Forthisreason,playersinthe 能源生态系统，无论是供应商，客户或投资者都需要 重新审视他们的策略和投资计划。本文探讨氢的机会在 能源部门，并概述了关键的 整个生态系统中的公司必须考虑的因素成功地将其整合到他们的战略中。 98 ARTHURD.LITTLE THEROLEOFHYDROGENACROSSTHEENERGYVALUECHAIN 氢气有可能影响上游、中游和下游能源价值链。 UPSTREAM 将碳捕集利用和封存(CCUS)技术添加到 使用可再生的基于化石燃料的氢气生产或电解电力显著减少温室气体(GHG)排放。 然而，生存能力依赖于负担得起的可再生能源的可用性电力-例如，基于电解的氢气生产 通常需要至少4,000-5,000小时的可用性每年的电力。 MIDSTREAM 氢气可以通过管道，卡车或轮船运输。但是，现有管道和储存设施设计用于天然气 并将需要大规模的改造来运输和储存 氢.氢运输 通过卡车或轮船(如液体 添加碳氢、氨或有机液体1 捕获利用 和存储(CCUS) 化石技术燃料基氢生产或电解使用 可更新电力显著减少 温室气体(GHG) 排放。 氢载体[LOHC])也需要 新的或重新利用的基础设施。 大规模储存氢气急剧增加的潜力 系统弹性，因为它可以用来储存可再生能源产生的能量来源，然后可以在 高峰需求时期。中游影响将取决于成本和可用性基础设施和监管 氢运输框架。 许多气体传输系统操作员 (TSO)已经在分析所需的 改变，运行试点，设计项目，吸引投资，并开始施工准备工作。 D自己的STREAM 氢气可用于运输、工业过程(如 如炼钢、炼油和化工生产)、发电， 和住宅供暖，如图1所示。另一个可行的用途 当与CCUS技术结合使用时，2作为电子燃料的来源，例如，在智利的HaruOni试验工厂。收养和 对下游价值链的影响将取决于氢 可用性，以及基于氢的成本和效率车辆和供暖系统等技术。 1.氨可以作为氢载体更有效地运输它和 由于其更有利的特性，在长距离安全，具有更高的能量密度和不太易燃。 2.电子燃料是由太阳能或风能等可再生资源生产的燃料。99 工业 PRISM:氢-对能量转变的电击 运输 项目示例 绿化 使用案例 应用程序在钢 （作为减少剂）， 燃气轮机的用法增加电源系统 替代 天然气TO 电气化是 CEMENT(替代 灵活性或输入 GENERATEHEATFOR 不是替代方案 高温煤 燃煤电厂 建筑物 （例如，装运，重型 卡车、航空) FURNACES),ANDPETROCHEM工业（作为原材料 TO减少排放 (微型组合热和权力可以 和替换 更换天然气 FURNACES中的天然气) 家用锅炉） CORADIAILINT™, 世界的FIRST旅客列车 由A供电氢燃料CELL,生产 电源 用于牵引 图1：不同部门的氢应用 THYSSENKRUPP开关 钢铁生产 直接还原BY2021 有氢气供应 来自RWE 电源 联合体发展动力到水- GEN-to-PowerPROJECT HOUSE 加热 伙伴关系发展 第一届英国公共舞会-STRATIONOF一个家 完全由 氢气 如图2所示，一系列机会将出现在 价值链，特别是围绕绿色能源供应和氢气 production.businessesshouldexplorewherethesefitwiththeir 整体战略、能力和风险偏好，并迅速采取行动确保正确的能源并建立合作伙伴关系 氢气量在良好的价格。 能源 供应 H2生产 INCL.CCUS TRADING 变速器 分布 零售 TOTAL 市场 29.1 0.6 11.7 4.7 32.6 183 104.0 2050年欧洲氢经济的经济建立 图2：到2050年欧洲H2价值链的价值生成 100 ARTHURD.LITTLE RISKSTOTHEDEVELOPMENTOFTHEHYDROGENECONOMY 而氢价值链提供了重大机遇 对于现任者和新玩家来说，它也面临着多重风险和不确定性，包括： –成本/竞争力：生产、运输和储氢目前高于常规储氢 化石燃料，由于价值不成熟的技术链条和昂贵的长途运输。虽然成本是预计从长远来看，公司将大幅减少现在投资氢基础设施和技术可能不会 产生短期利润。即使成本下降，生产氢气可能仍然比可再生能源等替代品更昂贵 powerfromanupstreamperspective.However,duetoitsability 作为一种储存的能量载体，它在其他方面的使用很难- 脱碳行业，许多人期望它最终具有竞争力与替代方案。 –缺乏基础设施：可用的基础设施支持氢气的生产、运输和储存是有限的， 根据欧洲氢背骨, 管道OPEX可能会产生金额与至每年3.6亿美元 一个人在欧洲. 是昂贵的操作和维护安全。根据 欧洲氢骨干，管道OPEX可能相当于美元 防止供应结垢和需求。例如， 燃料电池汽车吸收将 加氢加氢的增加站。底层 挑战是基础设施 仅在欧洲每年就有36亿。为了克服这个问题，同时直接金融支持，许多经济体(如美国 美国、加拿大、澳大利亚和韩国)正在建立区域性氢中心。建立靠近最终用户的氢生产 将基础设施建设和运营成本降至最低，开始领养。 –市场设计/监管发展：监管框架氢仍在进化，并且存在不确定性政府将激励或监管氢技术。 例如，TSO可以在价值链，或者将针对 氢的碳强度将其归类为低排放，仍然是不清楚。潜在的新国际商定排放会计 框架也可能造成短期不确定性。这表明国家/地区有机会使自己与众不同 通过快速创造有利的投资监管环境。 101 PRISM:氢-对能量转变的电击 –技术演进/不确定性：生产技术 和储存氢仍在发展，以及如何最好地优化最高效率和成本效益的过程是 目前尚不清楚。许多技术缺乏可扩展性，如氨裂解(将氨再转化为氢) 或液化/再气化。因此，这些可能会看到未来效率的显著提高。 –市场需求：虽然对氢作为燃料和能源的兴趣存储介质正在增加，它将会有多快和多宽目前尚不清楚。然而，人们对氢作为一种替代能源解决方案正在增长，如范围所示正在实施的战略和举措 领先经济体。 –Competition:越来越多的公司进入氢市场，包括传统能源参与者、电网公司、汽车制造商、工业气体供应商和技术和化学公司。这可能导致增加 竞争和潜在市场饱和。 拥抱氢会使业务能够 与可持续性对齐 目标，吸引客户，分化他们 要约，福斯特协作和驱动 商业模式创新。 –地缘政治风险：如果大多数氢是 中东提供 和非洲国家(如 卡塔尔、沙特阿拉伯和摩洛哥)，如 欧洲将简单地贸易对俄罗斯的依赖依赖气体 其他氢气 国家，这可能创造风险。 这些因素使决策过程复杂化 为所有参与者进行投资以及何时何地进行投资在生态系统中，从供应商到用户。 THENECESITYANDDDEDVALUEOFINNO增值税ION 氢价值链上的创新将是必不可少的 克服技术和经济挑战，扩大氢气规模生产和利用率，降低成本，推动向可持续和低碳能源的未来。 以及发电、存储和运输方面的进步创新，氢的多功能性将使多个部门 创新，创造协同效应，优化能源系统。对于例如，氢利用技术的创新，如 燃料电池和氢动力汽车，将推动采用氢作为替代能源。 102 ARTHURD.LITTLE 拥抱氢气将使企业能够与 可持续发展目标，吸引客户，区分他们的产品，促进合作，推动商业模式创新。通过 产生氢气而不排放碳，公司将赚取 碳信用额，可以出售或用于抵消碳排放他们更广泛的业务，为 氢投资。通过遵守认证要求(不 仅限于碳足迹，但也包括纯度和安全性)，企业可以建立信任和信誉，创造机会 用于新的合作伙伴关系、市场准入和溢价。 SUCCESFULLYPLAYINGINTHEHYDROGENECONOMY 鉴于氢经济的快速发展和动态特性，组织和投资者将需要极其敏捷来构建 竞争地位，这将需要他们在内部转型。 DEFININGNEWBUSINESSSMODELS 组织需要了解和规划他们在 hydrogeneconomy.Forexample,hydrogenplayersinJapanandKorea 可能需要投资于电解槽的产能和氢气生产 在海外的澳大利亚或马来西亚，并创建一个供应链回到他们的国家。这种国际商业模式可能会影响 他们发展的能力和组织结构，以及他们形成的伙伴关系。 DEVELO引脚GACUS到我R- 思维-SET 更大的竞争力和不确定性需要以前占主导地位 天然气行业的参与者，如TSO，要改变他们的思维定势和操作。他们不太可能成为氢气的唯一参与者 市场，所以他们需要摆脱垄断思维和 专注于变得敏捷、快速移动和以客户为中心。他们必须从了解客户需求开始，并使用它来 建立更牢固的关系。 ECOSYSTEM PARTNERSHIPS 开发新的机会需要与合作伙伴合作 例如，全球各地的公司都在使用太阳能在中东和澳大利亚等地区创造氢，如以及与全球客户达成合资协议 保证大规模、稳定的需求。 公共和私营部门将推动变革。一个例子是成立泰国氢能集团，由石油和天然气发起 PTT公司，旨在吸引公共和私营部门的参与者促进泰国氢气的开发和采用。 103 PRISM:氢-对能量转变的电击 DEVELO引脚GNEWORGANIZATIONALSTRUCTURES 处理围绕可行性和 投资选择，公司需要创建新的组织移动速度更快、更适应变化的结构 conditions.Thisshouldincludecreatingteamswithskillsinbusiness 开发、工程(特别是技术专长氢空间)和金融，以及与 提高认识，建立利益相关者支持，并游说权利监管框架和支持机制。 信息RMEDANDDIVERSIFIED 在VESTMENTSTRATEGIES 为了在快速发展和复杂的市场中降低风险，公司应该在氢技术和 细分市场，例如通过将资源分配给燃料电池技术和制氢技术。或者，他们 可以考虑氢气以外(但与之相关)的项目，例如绿色氨和甲醇，特别是氢气的一部分 更广泛的生态系统。投资也应平均分配 在氢气和其他波动性较低的能源行业之间传播财务风险，以公司风险偏好为导向。 在这个充满挑战的环境中，做出明智的决定至关重要。情景规划是评估 跨不同场景的潜在策略。它有助于识别“不后悔”的决定可以立即执行，而还建立了可能的触发器的监视机制 影响其他投资选择。可持续性情景规划在中更详细地描述了引领可持续发展之旅 （棱镜S12023）。 GALONG-TERMPERSPECTIVE 在不断发展的氢生态系统中，价值链中的角色保持流动性，特别是由于不断发展的监管政策和 incentives.Playersneedtotakealong-termperspective,evaluating 氢技术的潜在增长和可扩展性以及 在做出投资决策