幻灯片:氢气进入了选举角逐

它被吹捧为世界上第一个氢工程这将使南澳大利亚州处于全球能源革命的最前沿，这场革命将使肮脏的煤炭和甲烷发电厂边缘化，以追求到2050年实现温室气体净零排放。

反对党工党提议斥资6亿美元建设一个氢气中心，其中将包括世界上最大的电解槽之一、最大的氢气储存设施和一座200兆瓦的发电站，所有这些都将由一个名为hydrogen power SA的新政府机构运营。

在3月19日的选举中，选民们将决定他们是否相信该计划可以增加国家电网的稳定性，这是由庞大但反复无常的风能和太阳能资源主导的电网，启动氢出口产业，降低电价，并创造数百甚至可能数千个就业机会。

工党认为，该发电厂作为基本负载发电机的能力意味着它也将能够应对可再生能源最大的问题之一:臭名昭著的问题dunkelflaute,从德语大致翻译过来就是太阳不亮，风也不刮的黑暗的无风区。

但选民们会不会赞同自由党政府的观点，认为事情不止如此笨蛋比dunkelflaute工党的计划吗?它说，这个项目设计得太糟糕了，会失败，成本不切实际，会给该州的预算造成10亿美元的窟窿。

南澳大利亚人已经习惯了他们的电力网络吸引外界的兴趣。2016年全州范围的停电给该州热情拥抱风能和太阳能的反对者提供了大量的弹药。

南澳大利亚人已经习惯了他们的电力网络吸引外界的兴趣。2016年全州范围的停电给该州热情拥抱风能和太阳能的反对者提供了大量的弹药。

然而，SA的回应——调试了特斯拉的埃隆·马斯克在2017年制造的当时世界上最大的电池，现在由法国公司Neoen管理——已经证明在帮助保持电网稳定方面非常有效。

工党还没有透露这个能源“游戏规则改变者”的位置，它说，它将利用风能和太阳能将水转化为足够清洁燃烧的氢，以驱动澳大利亚第一个主要的H2发电站，该发电站将在2025年运营。

该计划是购买廉价的剩余可再生能源，这些能源目前使电网在许多阳光明媚的日子里不稳定，并使用它来为一个巨大的250MWe电解器供电，该电解器将水分离成氢和氧，计划耗资2.2亿美元。

由此产生的3600吨氢气将被储存起来，足够两个月的供应，据称成本为3100万美元。这似乎是世界上最大的液氢储存库。

然后,在这些dunkelflaute天，这些氢气将由耗资3.42亿美元的发电厂燃烧，使用联合循环燃气轮机(CCGT)提供持续或基本负载电力，以防止停电。它的设计者说，它可能只在5%到10%的时间内运行，而且在电价较高的时候，比如晚上，它也可以向电网供电。

自由党副总理丹·范·霍尔斯特·佩莱坎说，工党的计划有致命的缺陷，将花费至少10亿美元。他说，CCGT涡轮机是“恐龙技术”，启动速度太慢，无法与巨大的电池和开式循环燃气涡轮机竞争，后者的加速速度要快得多。

他说，澳大利亚能源市场运营商(AEMO)建议政府(尽管没有参考ALP政策)，在SA不需要CCGT，因为它们“灵活性有限，不能有效地运行在一个系统中，风能和太阳能发电的成本非常低”。

根据van Holst Pellekaan的说法，另一个大问题是，工党大大低估了储存液态氢的成本，液态氢需要一个巨大的双层钢“保温瓶”来保持在零下253°C。他声称，这至少会增加3亿美元的开支。

工党能源发言人库兹安东尼斯(Tom Koutsantonis)否认政府的说法，称该计划是由领先咨询公司Frontier Economics根据CSIRO的估算计算出来的。

Koutsantonis声称，通过将额外的电力推向市场以支持可再生能源，该电站将能够将批发电价降低8%，而不需要寻求私人发电机的高利润需求。

为什么氢?Koutsantonis说:“这是完全取代化石燃料作为基本负荷电力的唯一方法。”他补充说，现阶段与绿色氢相关的成本——是天然气成本的几倍——意味着政府必须发挥主导作用。

他说:“政府必须介入，否则就不会发生。”

“我喜欢在SA中运行的基本负载发电机的想法，由政府操作。我们用来满足需求的想法没有抓住重点。我们这一代将为电网提供稳定的基本负载，我们将利用这些稳定可再生资源。”

但是，随着对大型电池的关注越来越多——Origin在关闭其位于新南威尔士州猎人谷的2880MW燃煤Eraring电厂后，正计划生产700MW的电池，AGL在阿德莱德的250MW电池——为什么选择H2呢?

Koutsantonis说:“氢气制造是一种存储形式，同时也证明了一种比电池应用更广泛的新技术。”联邦政府预计，到2050年，该州的氢出口产业将达到1300亿美元，满足全球10%的需求，工党希望此举能让该州成为这个行业的领军人物。

Koutsantonis声称，通过将额外的电力推向市场以支持可再生能源，该电站将能够将批发电价降低8%，而不需要寻求私人发电机的高利润需求。

南卡州的能源问题也是它的优势所在——该州拥有世界上风能和太阳能发电最好的一些地区，因此是屋顶太阳能利用率最高的地区之一，装机容量超过1.2GW(相当于一个大型核能反应堆的发电量)。去年年底，风能和太阳能满足了该州近一周的电力需求。

但南非的电力需求会随着天气的变化而剧烈波动，从温和的春天的100兆瓦到炎热的夏天的3300兆瓦。因此，当需求低而太阳能产量高时，电网可能会变得不稳定。同样，当需求高时，可再生能源可能太少。

南非政府对第一个问题的回应是，当需求低威胁到电网稳定时，授权关闭一些屋顶太阳能设备。该公司还在支持一个连接新南威尔士州、维多利亚州和新南威尔士州的大型电力互连器，以实现电力来源的多样化，并去除新南威尔士州的多余电力。

Koutsantonis声称自由党已经把所有的鸡蛋放在了互联网络的篮子里，而大型基本负荷燃煤发电机的关闭已经引起了人们对新南威尔士州自身稳定电网能力的担忧。

工党的替代方案是“吸收”每天多余的廉价电力来制造氢气，并保留下来，当可再生能源需要备份时再反馈回去。

那么谁是正确的呢?专家之间没有达成共识，他们中的许多人只是准备评论背景。

阿德莱德大学能源技术中心主任格斯·内森教授支持工党的总体想法。他说:“从概念上讲，这很好，与海外正在发生的事情很吻合，也符合可能可行的总体思路。”“问题是这样的规模是否合适。”

工党的提议与澳大利亚前首席科学家艾伦·芬克尔(Alan Finkel)教授的提议类似。芬克尔是该国氢燃料最强有力的支持者之一，也是联邦政府低排放技术特别顾问。

但气候委员会议员安德鲁·斯托克(Andrew Stock)表示，工党的想法在概念、成本和方向上都存在缺陷。斯托克曾是Origin的首席执行官，在石油、天然气、可再生能源和发电站生产方面有40年的经验。

他认为，与新南威尔士州的电力互连线的建设将通过增加州际出口，缓解白天太阳能过剩的问题。

工党的氢工厂也可以运行数周，而现在正在建造的大型电池可以在几个小时内耗尽。

他还表示，将电力转化为氢气，然后再将其转化为电力，效率非常低。当100个可再生能源的电子通过电解槽，然后液化氢气时，只剩下30个电子——70%在这个过程中被浪费掉了。

他说，氢更适合用于制造绿色钢铁、氨等其他化学品，以及重型运输和长途火车的燃料电池。

保护电网和使用可再生能源的一个更好的、可能更便宜的策略是，通过补贴更多的家用电池、更多的电动汽车(包括公共汽车和郊区的火车)，以及在家用电力取代天然气，专注于澳大利亚的电气化。

斯托克说，工党8%的电价削减“极不可能”，并称其成本将是一个漫长的过程——该项目将“非常、非常昂贵”。他估计，氢的储存将需要直径112厘米的管道，长90公里。他补充说，NASA的液氢储存是他所知道的最大的，有350吨——不到工党提议的十分之一。

其他一些分析师不同意这种观点。一位经济学家表示:“氢看起来是一种很有前景的技术，原因很简单，电力的储存和运输成本都很高。”

“有些人说——为什么我们到处都是氢气?我们可以制造电动汽车，我们有电磁炉，从技术上讲，我们所有的能源都可以电气化。

他说:“问题是，在电力系统中，把我们使用的所有能源从天然气和液体燃料中转移出来，可能会非常昂贵。可能比人们意识到的还要多，只是因为运输和储存非常困难或昂贵。这就是氢气可能是更便宜的替代品的原因。”

工党的氢工厂也可以运行数周，而现在正在建造的大型电池可以在几个小时内耗尽。

另一位分析师认为，虽然斯托克关于氢气效率低的观点是正确的，但这并不意味着它不经济。

起草工党计划的前沿经济学(Frontier Economics)坚持自己的观点。“如果购买制造氢的绿色电力的成本和出售氢发电的价格之间有足够大的差异，那么它就可以经济地完成，”报告说。

“如果购买制造氢的绿色电力的成本和出售氢发电的价格之间有足够大的差异，那么它就可以经济地完成。”

经济学前沿

然而，由于没有这个项目的实际例子，工党的成本肯定是不确定的。该公司目前拥有全国最大的电解器氢公园(Hydrogen Park SA)，容量为1.25MW，可向阿德莱德郊区米切尔公园(Mitchell Park)的现有天然气网络提供5%的绿色氢气，供1500多名客户使用。

该示范项目由澳大利亚天然气基础设施集团(AGIG)运营，该集团的目标是在未来几十年向其200万国民客户提供100%的氢气。

高级顾问欧文·夏普(Owen Sharpe)表示，AGIG将欢迎更多的州政府参与制定氢的使用目标，以及包括发电、混合天然气网络和运输的氢工业。

他说，AGIG计划到2030年将氢气在天然气网络中的比例提高到10%，这将占用工党电解槽大约五分之一的产量，剩下的将用于发电和其他行业。

一些人认为，如果工党的项目确实以其声称的成本发电，它将会赚钱。能源咨询公司Cornwall Insights的管理顾问本·切里尼(Ben Cerini)说，该公司的模型显示，该工厂在2020-21年夏季将赚4700万美元。但他说，发电机的类型取决于它的用途。

他表示:“如果该公司想参与进来，填补市场上的短缺以赚钱，那么采用开式循环涡轮机是合理的。开式循环涡轮机可以提高速度更快，但效率要低得多。”“但如果你说的是几周，你就需要CCGT。”

南非能源和矿业部门的高级可再生能源专家理查德·戴伊(Richard Day)说，该州已经看到了来自日本、韩国和欧洲最大港口鹿特丹的氢出口的强烈国际兴趣。几个项目正在调查中，但没有一个已经生产出氢气(除了AGIG电解槽)。

主要的项目集中在斯宾塞湾的顶部，戴说，政府对那里可能的氢出口港口进行的一项研究认为，Whyalla附近的Bonython港是一个强有力的竞争者，因为它靠近主要的输电线、一个政府所有的码头、从蒙巴(Moomba)来的天然气和液体燃料管道，以及2000公顷政府所有的土地。