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建筑中的氢气:科技产品的典型代表

德国的一个氢气充电站。

德国的一个氢气充电站。

巴斯Fotografie

Tech-crastination指未来技术的前景降低了人们对现有、可靠和成本效益高的技术部署的兴趣。尽管氢气供暖是最低效、最昂贵的选择之一,但天然气工业声称氢气可以作为建筑脱碳的解决方案,技术改良是对这种说法的恰当描述。

绿色氢气已经成为天然气工业和那些考虑实现激进气候目标的途径的宠儿。这是一个很有希望的解决方案,可以清理该国经济中最具挑战性的行业——航空、海运和炼钢——这些行业的电气化面临技术障碍。然而,它是一个低效且昂贵的解决方案在那些狭窄的应用程序之外,它只适合执行任务。

例如,相对于已被证实且唾手可得的高效电热泵,绿色氢是一种非常低效且危险的建筑脱碳解决方案。尽管现实如此,为了保护和延续他们的商业模式,天然气行业的一些公司越来越多广播氢气在建筑和建筑中广泛使用的优点基金会的部署。这可能会破坏在建筑效率和电气化方面的投资,破坏气候进展,并将客户锁定在昂贵而虚幻的氢重道路上。在家中燃烧氢气也会加剧室内空气污染。

政策制定者应该打破行业的噪音,果断地追求广泛的电气化,作为低成本、低风险的建筑脱碳解决方案。

在现在著名的Liebreich的“氢阶梯”中,用于建筑供暖的氢只得到一个可怜的“F”级。

建筑物使用氢气会造成有害的空气污染

燃烧氢产生有害空气污染物目前尚不清楚这些问题能在多大程度上得到缓解。这一现实得到了加州天然气公司的承认;他们识别由于氢的化学特性,氢和甲烷的混合物甚至可能比单独的甲烷产生更多有害健康的氮氧化物。相比之下,热泵通过消除燃烧而产生零室内空气污染,并在电力供应从化石燃料发电转变为零排放建筑的过程中提供了一个强有力的途径。

相对于直接和有效的电气化来说,这是一个低效和危险的解决方案

氢气可以假定地代替甲烷为建筑物供暖。然而,一系列研究(在这里在这里)估计用绿色氢气为一个家庭供暖所需的可再生电力是用高效热泵供暖的5到6倍。在生产氢气的过程中会损失20%以上的电力,而且相对于尚未商业化的氢锅炉,现成的高效热泵的效率可以提高4.5倍。选择氢燃料而不是高效热泵,就像选择开车去上班,花30分钟在交通堵塞中,并支付35美元的停车费,而不是骑10分钟的自行车回家。

锅炉中热泵与电解氢的电热相对效率

这种巨大的效率差异对氢重路径的成本和风险都有重要的影响。实现美国的气候目标需要一个大幅增加风能和太阳能的应用。在这个可再生能源的建设上不必要地增加5倍,将大大增加清理我们经济的难度。它也增加了潜在的氢供应风险在评估广泛的氢议程的适用性时,必须适当地考虑到这一点。一个多元化的欧洲利益相关者群体已经做到了敦促由于这些关键的限制,他们的政府避免将氢作为建筑的普遍解决方案。全球的政策制定者都应该注意这一建议。

氢需要改造或全新的管道和设备

天然气工业的一些人认为,使用氢来为建筑物供暖是一种“任何干扰“相对于电气化的解决方案,因为有可能使用现有的天然气网络来运输氢气。这种说法忽略了一些关键的挑战。

氢是一种根本不同的相对于甲烷气体的气体:

  • 当与甲烷的比例较高时,甲烷的化学性质会导致钢质天然气管道脆性,降低其完整性;
  • 它的分子比甲烷小得多,因此更多倾向,这对所需的管道材料有重要影响。

氢气可以以低比例与甲烷混合,而对现有气体系统的投资可能很小高达7%通过能量,尽管这是持续的调查.然而,任何数量的氢超过7%的门槛可能需要主要的网络改造措施,或建设一个全新的专用氢管道网络。

我们的电器没有以高混合氢为动力;燃气锅炉、炉子和炉灶必须用与氢兼容的替代品取代,而这是消费者无法得到的。

因此,与大规模氢转化相关的高昂成本和努力,无疑对光鲜亮丽的“无颠覆性”营销主张构成了质疑。

昂贵能源系统“超级膨胀”的风险

一些人声称,与建筑电气化相比,在建筑中广泛使用氢气将在输电和配电基础设施上节省大量资金。然而,这个前提是有问题的,因为它选择性地忽略了更广泛的图景。虽然它可能会在电力分配基础设施上节省一些费用,但氢重路径需要在系统的其他地方增加大量的基础设施,因为相对于直接电气化,它的效率要低得多,而且需要一个氢兼容的网络。

一个研究欧洲气候基金会发现,节省电力网络基础设施在高氢情况下要远远的低于成本的增加在可再生能源项目,电解槽和绿色氢储存设施生产和储存,以及气体的维修和翻新氢的运输网络。这种能源基础设施的“超大规模”急剧增加了能源系统成本和家庭能源账单相对于高电气化情况。

2050年无化石能源,欧洲气候基金会,

误导性的声明旨在推迟电气化,并可能产生昂贵的锁定效应

市场营销声称未来的优点,广泛的氢在建筑中的使用可能会减弱决策者对电气化的支持,并减少相关投资。似乎这些可疑的声明往往是出于推迟从化石基础设施转型的关键投资。这种技术限制有破坏气候进步的风险,因为许多研究(在这里在这里)得出的结论是,在这个十年中,快速建设电气化和能效改造对于实现美国新的2030年至关重要巴黎的目标以及2050年温室气体净零排放目标。此外,不断地投资于现有的天然气系统,并考虑到未来的氢气再利用(这对天然气公司来说是一个有吸引力的提议),可能会让客户陷入昂贵的深度脱碳之路。在最终转向电气化之后,它还可能导致天然气或氢气网络的搁浅,而其成本将由客户承担。

给决策者的建议:忽略噪音,优先考虑建筑电气化和效率

决策者应该优先考虑建筑电气化和能效,因为这显然是更具成本效益的广泛解决方案。更具体地说:

  • 政策制定者应该削减噪音,果断地在建筑中广泛推广高效热泵,进行能效升级和开发智能需求管理政策.氢在生态位环境中可能具有支持作用,这一命题可以在独立评估的基础上进行研究。
  • 政策制定者应该谨慎努力,继续投入资金维护和扩大天然气网络,前提是未来将被重新用于氢,而不是部署一个规划过程,以保护客户和工人的方式逐步退役。改造天然气网络的部分用途是一个令人信服的提议,以服务于可能需要优先获得氢气的具有挑战性的行业——如炼钢和海运——这一有针对性的机会应该进一步研究。

“红色警报”从最新的一辆车旁闪过联合国气候报告证实我们不能相信拖延战术和破坏在气候问题上已被证明是今天必须的行动。绿色氢有可能在难以实现电气化的行业减少排放方面发挥关键作用。但建筑不是它的地方。

这个故事最初出现在:

自然资源保护委员会

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