Page 1 of 1

使用绿色氢气为家庭供暖的效率低于使用热泵

Posted: Mon Feb 17, 2025 4:30 am
by jrineakter
使用绿色氢的锅炉产生一单位热量所消耗的电力是热泵的六倍。

这主要是因为在生产和分配绿色氢的过程中,大量的能源以废热的形式流失了。据估计,使用以绿色氢为燃料的锅炉,100 千瓦时的可再生电力将提供 46 千瓦时的空间供暖和生活热水。

相比之下,热泵每消耗一单位电力就能产生三单位或更多的热量。因此,假设 10% 的能源在传输过程中损失,那么同样使用 100 千瓦时的可再生电力,热泵可以产生 270 千瓦时的热量,几乎是热泵的六倍。

要获得足够的绿色氢气进行广泛部署,需要大幅增加可再生电力的发电量或依赖绿色进口。使用绿色氢气为家庭供暖所需的可再生电力将是使用热泵供暖所需电力的五到六倍。

目前看来,英国不可能在 2035 年前通过非化石能源生产满足其所有的氢气需求。战略性地利用资源就是将低碳氢的利用重点放在无法通电的地区,而不是用它来为建筑物供暖,从而最大限度地提高低碳氢的价值。


氢气加热与热泵加热。原始来源:氢能科学联盟

阅读此图片的文字描述
氢气可能会增加消费者的成本
无论是蓝氢还是绿氢,使用氢气进行家庭空间供暖对消费者来说都是一项高成本选择。氢气锅炉的资本成本可能与化石燃料锅炉相似,但氢气在整个供应链中的效率较低,这意味着其运营成本将比热泵等替代品更昂贵。分析表明,消费者的水电费可能会增加至少 70%,很有可能翻倍。蓝氢仍将是一种昂贵的选择,因为它依赖天然气(其中大部分必须进口)并且捕获、使用和/或储存生产氢气时排放的二氧化碳的成本很高。由于对电网电力或专用海上风电场的需求很高,预计绿氢的成本将是天然气危机前价格的 2 到 4 倍。

氢气可能并不像有时描述的那样容易采用
支持使用氢气进行家庭供暖的人经常认为,氢气很容易采用,因为它可以利用现有的天然气基础设施、电网和家用电器。然而,这一点尚未得到大规模证实。现有基础设施只能用于最多 20% 的氢气与天然气的混合,因此所有最初使用天然气的电器,如用于烹饪、管道甚至燃气表的电器,都必须更换或改造。“乡村试验”的准备工作将使数千户家庭 亚美尼亚电话号码数据 从天然气转换为氢气,这引发了额外的考虑,例如需要在所有房间增加通风设备。升级天然气网络和储存设施的成本尚不确定,但可能会很高。

燃烧氢气进行家庭取暖会带来健康和环境风险
虽然燃烧氢气不会产生碳排放,但它会产生一氧化二氮。这些污染物会导致呼吸系统疾病。还有一些证据表明,氢气本身也是一种间接温室气体。氢气会消耗通常会缩短甲烷在大气中寿命的化学物质,从而增加甲烷的全球变暖潜力。这需要更多地关注泄漏的影响,因为它们可能会抵消氢气作为脱碳燃料的部分好处。

氢气作用的不确定性阻碍了家庭脱碳
英国政府已承诺在 2026 年就氢气在家庭供暖中的作用做出决定。这样做的理由是提供时间来确定氢气是否可行,例如通过上面提到的乡村试验。

我们认为,已有足够证据表明,氢气不太可能成为家庭脱碳的最佳选择。总的来说,我们认为,早点做出决定,以便更快地对其他技术采取行动,比等待更好。

我们还认为,诸如要求制造商在 2026 年前只销售“氢气就绪”锅炉之类的措施是不必要的,而且可能不利于脱碳工作。即使政府决定将氢气用于家庭供暖,氢气在 2035 年之前也不太可能在家庭中商业化使用,甚至根本不可能。鉴于英国锅炉的平均使用寿命为 15 年,2026 年安装的大多数氢气就绪锅炉永远不会使用氢气。在做出关于氢气供暖的决定之前就引入强制规定会向消费者和安装商发出混合信号,并可能导致一些人推迟采取更有助于减少排放的行动——例如安装热泵或重新培训热泵。