加速构建供给网,日本氢能运输进入实证阶段

利用海外廉价煤炭和石油以及丰富的可再生能源制取氢气然后将其运输到日本的供给网的建设已进入实证阶段。连接日本和文莱的氢气运输项目已经开始示范运行,从澳大利亚和中东运输的准备工作也在进行中。

MCH罐式集装箱抵达日本

(川崎市东亚石油京滨制油厂)

氢气燃烧不会产生温室气体,扩大利用氢能有可能成为日本打破气候变暖对策局限性的突破口。这需要尽快在亚太地区完成脱碳供应链的构筑。

在东亚石油京滨制油厂(川崎市)的一角,正在将来自文莱的甲基环己烷(MCH)从装载在拖车上的圆柱形罐式集装箱转移到储存罐中。新一代氢能链技术研究协会(AHEAD)负责人称,“储量可供3日使用”。

AHEAD由千代田化工建设、三菱商事、三井物产和日本邮船组成。自2015年以来,在日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的支持下,一直致力于氢气大规模储存和运输的实证研究。

MCH可由氢和甲苯化学反应生成。此次实证项目中,将从文莱液化天然气(LNG)工厂的工艺气体中提取的氢气转化为MCH并进行运输。MCH抵达川崎后,在与储存罐相邻的脱氢工厂中分离为氢气和甲苯。氢气混入东亚制油所内天然气火力发电厂的燃料中使用,而甲苯则被再次装入集装箱中,运回文莱。

(图片均来自雅虎)

氢气有望成为脱碳的有力手段。但是,在常温下,气体状态的氢气难以运输和处理。因此,通过在常温和常压下转换成液态MCH可以实现长途运输,并在相距5000公里的日本和文莱之间,通过重复使用MCH和甲苯进行氢气运输的实证。AHEAD的森本孝和理事长称:“运输进入了第二轮。”

从文莱制取氢气并将其加工成MCH的工厂已于2019年建成。2020年3月,通过定期集装箱船将MCH运输至川崎的脱氢工厂,然后将脱氢后剩下的甲苯运回文莱,从6月开始,再次与氢气反应来制造MCH。

到11月为止,实证结束时,预计从文莱运至川崎的MCH将达到约125个罐式集装箱,总计约2000吨。森本先生对此充满信心:“我们已经在日本和文莱完成了技术实证。接下来我们希望加快实现商业化的步伐。”

日本政府制定的氢能基本战略中,提出了实现氢能的国际供应链,以及到2030年实现氢能发电的商业化目标。为此,扩大氢能的需求规模和降低成本不可或缺。

森本先生表示:“为了拓展世界市场,我们正在与各个国家进行交流。候选之一是新加坡。正在与新加坡就发电、交通领域、产业用途、与天然气管道并网等氢能利用方向进行探讨。”

MCH并非是国际氢气运输进入实证阶段的唯一技术。

以川崎重工为中心的技术研究协会“零碳氢供应链促进机构(HySTRA)”正在研究在低温下是氢气液化并用专用船运输的方法。

目前正在准备从澳大利亚南部生产的低品位煤褐煤中提取氢气,并将其运往日本。今年6月,位于神户海岸外的神户机场岛地液化氢气接收设施建设完成,并已交付给HySTRA。

运输液化氢的专用船也于2019年12月在川重神户工厂下水,在完成储存罐和其他设备的安装后,它将于2020年10月交付使用。位于澳大利亚从褐煤中提取氢气的工厂预计也将于2020年夏季建成。HySTRA的西村元彦执行董事表示:“计划在2021年初进行从澳大利亚到日本的首次氢气运输。”

使氢气与氮气反应转化为氨进行运输的计划也正在进行中。以住友化学和东京燃气等11家公司为中心的“绿色氨财团”在开发“混合燃烧”技术,将由氢气制成的氨作为燃料用于煤炭火力发电,以及作为燃气轮机的燃料直接使用的同时,也在摸索建设从海外氢源头采购的国际供应链。

沙特阿拉伯便是候选之一。2019年7月,沙特国有石油公司沙特阿美与日本能源经济研究所就无碳氨的商业化调查达成协议。作为日本协助沙特进行脱石油改革的一环,两国正在探索将沙特生产的氨气运往日本的实证项目。

如果能有效地将在幅员辽阔的澳大利亚和中东,通过丰富的太阳光发电进行电解水产生的氢气运至日本的话,将有助于因国土和自然条件等原因而可再生能源有限的日本和亚洲地区实现脱碳。

此外,如果与从中东的石油和澳大利亚的煤炭中提取氢气,将剩下的二氧化碳(CO2)回收并储存在地下的CCS技术相结合,就能够促进化石燃料的有效利用,对产油国的经济发展也能做出贡献。

MCH、液化氢、氨之类的氢运输手段各有优缺点。当前,相比局限于某一种方式,根据用途和产地情况进行组合,尽快构筑覆盖资源国和亚洲消费国的氢气供给网络,才能确保未来的能源安全。


发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注