AIptent-logo

基于氢能载体的国际氢能供应链的经济性分析(1)

本文3022字,阅读约需8分钟

摘   要:本文对使用液化氢、氨和有机氢化物(甲苯和甲基环己烷)的三种不同氢能载体的氢气供应链进行了成本分析。分析对象是通过船舶从海外到日本的国际供应链,分别计算了2030年和2050年每1标准立方米的氢气供应成本。在将2030年可能的技术进步纳入考量的基础上,总结了2030年的设施成本、容量和效率;并预测了2050年所需的设施成本、容量和效率,以实现20日元(约1.05元)/Nm3的目标成本。

本文设定了运营商之间的可比较条件,计算了材料和能量平衡,假设了三条供应链中设计的各种设施,得出了供应链的资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX)。结果为,首先,无论是2030年或2050年,三条供应链的供应成本差异都很小;其次,通过比较各氢能载体2030年和2050年的供应成本,发现了其各自的研发重点,即液化氢的液化、储存和运输,氨的合成和分解,以及有机氢化物的脱氢。

关键字:液化氢、氨、有机氢化物、氢能载体、国际氢能供应链、经济性分析

 

 

1
前言

 

为应对全球变暖,以发达国家为中心,正在引入使用时不排放二氧化碳的氢作为燃料,但由于至今为止氢还没有作为能源资源实现大规模利用,因此有必要构建一个用于制造、运输和储存等的新型氢能系统。根据2016年日本经济产业省修订的氢能与燃料电池战略路线图,从2030年左右开始,将全面使用进口氢能作为一次能源。由于氢气在常温常压下体积能量密度较低,因此为了高效运输和储存,需要对其进行压缩和液化,或进行有机、无机化合物的合成,将其转化为体积能量密度较大的形态(氢能载体)。氢能系统可以有多种形式。

 

由于能源资源的经济性不容忽视,因此在研究使用氢的国际能源供应时,需要评估氢的供应成本。在本文中,在考虑未来技术进步的基础上,以具有发展前景的多种氢能载体为对象,对其国际氢能载体链的经济性进行比较计算和分析。

 

2
本研究的分析方法

 

2.1 研究方法

 

日本目前正在研发三种载体——液化氢(LH2)、甲苯-甲基环己(Tol-MCH)和氨(NH3),本研究中,将对使用这三种载体的供应链进行成本评估。

 

目前尚不存在国际氢能载体链,因此首先统一年份、运输距离和供应链规模等条件后,以现有化学合成工厂的规格为基础,设定供应链中制造、运输等各流程的设备。设定年份为预计全面普及氢能的2030年和2050年,并将未来的技术进步考虑在内。关于技术进步的假设,通过与设备制造商进行适当的沟通,设定了合理的水平。在此基础上,计算并比较三种载体链的供氢成本。

 

2.2 分析方法

 

表情
Ctrl + Enter