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        海運航空難減排,新加坡研究從“氫”起航,缺乏可再生來源須進口

        發布時間:2022-07-26 14:35:38 

        南洋理工大學化學與生物醫學工程學院徐蓉教授說,新加坡的可再生能源與土地資源有限,而且碳捕集技術尚未成熟;有鑒于此,新加坡無論是生產綠色或藍色氫氣都具有挑戰,須向其他氫氣生產國進口低碳氫能。

        氫氣將在新加坡能源轉型過程中發揮關鍵作用,有潛力為電網脫碳,也有助工業、海運和航空這些難以減排的領域降低碳排放量。

        不過,受訪專家認為,新加坡缺乏可再生能源,難以大規模生產綠色氫氣,須向其他氫氣生產國進口低碳氫能。

        新加坡貿工部回復《聯合早報》詢問時說,當局正和各政府機構與企業伙伴合作,為本地的氫能部署制定相關策略和輔助生態系統。

        能源2050委員會主席、尤索夫伊薩東南亞研究院院長兼總裁蔡承國受訪時指出,氫能在全球的采用目前還在初始階段,而在本地,無論是私人或公共領域,氫氣研發工作也仍處于初期。

        蔡承國說,委員會在今年3月發表的《邁向能源轉型2050》報告中,建議擬定氫氣作為未來能源的全國策略,以指導相關研發工作。“這樣的策略能向市場發出關于新加坡氫能發展方向的信號,也能刺激私人領域在這方面更加活躍。”

        氫氣主要存在于水、天然氣以及其他碳氧化合物。采用可再生能源電解(electrolysis)水來提取氧氣的生產方式可達到凈零碳排放,也就是所謂的“綠色氫氣”。

        天然氣經過蒸汽甲烷重整(steam methane reforming)也能生產氫氣,不過這會導致碳排放,因此生產的是“灰色氫氣”。若結合碳捕集、利用與封存(carbon capture, utilization and storage,簡稱CCUS)技術來降低碳排放量,便可生產“藍色氫氣”。

        南洋理工大學化學與生物醫學工程學院徐蓉教授說,因新加坡的可再生能源與土地資源有限,難以采用電解水的方式生產綠色氫氣。而在生產藍色氫氣方面,新加坡的碳捕集技術尚未成熟,須更多研發才能降低成本。

        有鑒于此,新加坡無論是生產綠色或藍色氫氣都具有挑戰,須向其他氫氣生產國進口低碳氫能。

        全球未有大規模氫氣生產設備

        然而,要進口氫氣到本地也并非易事,須克服的主要困難就包括成本高昂、運輸途徑、基礎設施等。

        蔡承國說,目前全球還未有顯著規模的氫氣生產設備,但日本、歐洲、美國和澳大利亞都有意那么做。那些有充足太陽能、風能等可再生能源的國家日后都有潛力大規模制氫。

        全球氫能生態體系的一大重要組成部分為運輸。這需要一個可行的運輸模式,以及經過特別設計的船只來運送以氨(ammonia)或有機液體作為載體的氫氣。在運抵新加坡后,新加坡也需要有基礎設施來接收,并把氫氣轉化成可使用的形式。

        南大能源研究院執行主任蘇博德教授(Subodh Mhaisalkar)指出,在使用以氨或有機液體運送氫氣前,須先經過提取的過程,這也會導致成本增加。

        “目前整個氫能供應鏈還尚未成熟,預計需要10年左右才會充分發展起來。”

        蘇博德指出,在本地,氫能的一大用途在于發電。氫氣可像天然氣一樣,在經過改造后的燃氣輪機中直接燃燒,或通過燃料電池來發電。這兩種發電途徑所產生的副產品只有水,因此氫氣是最可持續的燃料。

        “新加坡約四成的碳排放來自發電過程,因此使用氫氣發電,對邁向凈零碳排放有巨大影響。”

        不過蔡承國認為,目前氫氣的價格仍過于昂貴,無法有效地用于發電,氫氣在各層面的規模必須大幅擴大,價格才會具有商業可行性。

        其他可采用氫氣的領域還包括海陸空交通領域,以及仍使用大量化石燃料的重型工業領域如鋼鐵生產等。

        能源公司與研究機構 研發制氫創新科技

        盡管新加坡大規模生產綠氫的能力有限,不少能源公司與研究機構已著手研發制氫的創新科技。其中,大士能源發電公司與EDF共同開發的可全天候采用太陽能生產綠氫的虛擬賬本技術,獲能源市場管理局和裕廊集團的資助,于裕廊島展開為期兩年的實驗計劃。

        大士能源首席運營官黃浩明受訪時說,公司會把用在水電解過程的電解器裝置在位于裕廊島的設施中,靠近島上買家,從而降低運輸成本。

        “我們會采用輸送管道把所生產的綠氫供應給島上買家。接下來,也會探討把氫氣裝罐,運輸給裕廊島外的買家。若距離太遠,使用管道輸送不太可行,成本也高。”

        這項實驗計劃的合作伙伴還包括TRECS.ai有限公司、液化空氣新加坡公司以及南大能源研究所。

        (來源:聯合早報)

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