中西部的四个绿色氢气机会

 绿色能源2 3

为了避免气候危机,与美国其他地区一样,中西部地区需要在 2050 年前实现经济完全脱碳。这包括尽快使电力部门脱碳,以及在钢铁制造和长途运输等排放量更大的部门工作卡车运输在中西部很突出,但在电气化和清理方面具有挑战性。

电气化应该是首要任务,因为用清洁电力代替污染和碳密集型燃料为我们的社区供电已经具有成本效益和技术可行性。 例如,研究表明,仅电气化(通过风能和太阳能)就可以消除 70-80 到 2035 年美国排放量的百分比。但是,有些行业可能难以实现电气化——这些用途可能会受益于绿色氢。

绿氢通过使用风能和太阳能来分解水分子产生的,通过替代化石燃料(如化石天然气和石油),为这些难以减排的行业提供了一种有前途的电气化替代方案。 氢气目前用于美国工业部门,主要由化石气体在污染过程中产生,称为 蒸汽甲烷重整. 因此,氢气用作脱碳工具的前提是清洁其自身的生产过程,而绿色氢气提供了一种有前途的清洁替代品。 虽然今天,绿色氢的成本是部署的主要障碍,但由于电解槽技术的预计成本降低、越来越便宜和丰富的风能和太阳能发电以及蓬勃发展,成本有望大幅下降 区域性联邦 到 2030 年快速降低成本的努力。

鉴于中西部丰富的风能和太阳能资源以及重要的制造基地,绿色氢为该地区提供了独特的潜力,可以减少多个部门的有害温室气体 (GHG) 排放,为中西部人创造就业机会,并建立受到空气影响不成比例的更清洁的社区污染。

我们重点介绍了绿色氢能造福中西部社区的四种方式。

1.绿色氢能在供应量大的情况下更好地利用太阳能和风能,降低中西部人的电力成本。

可再生能源部署是 在中西部风起云涌 向脱碳经济转型需要持续大规模部署风能和太阳能项目。 在最近的一份报告中,中洲 ISO (MISO) 得出的结论是,它可以处理 超过 50% 的可再生能源发电 在其服务区域进行仔细协调。 随着可再生能源的份额大幅增长以实现净零经济,太阳能和风能供应有时可能会超过能源需求(想想当电力需求低的时候,中西部的强风在夜间吹来)。 公用事业公司和独立生产商可以利用电网上多余的可再生能源来生产绿色氢。 这为风能和太阳能项目创造了额外的收入来源,并降低了中西部客户的成本,因为项目需要从电力客户那里收回更少的投资。 生产后,绿色氢也可以长时间储存​​——数周和数月——然后在严冬时风和太阳能输出不那么强时在涡轮机中燃烧或通过燃料电池发电。 因此,绿色氢可以通过帮助它克服可再生能源性能的季节性差异来增强高度可再生电网的可靠性。

2. 绿色氢可以使五大湖地区的钢厂脱碳。

钢铁生产是美国工业中排放量最大的工业部门,占工业过程碳排放总量的 25%。 钢铁厂的最高地理集中在五大湖地区,包括 印第安纳州、伊利诺伊州、俄亥俄州和密歇根州. 仅印第安纳州、俄亥俄州、密歇根州和宾夕法尼亚州就占了 48% 2020 年国内粗钢总产量。中西部钢铁厂可以用绿色氢代替焦炭(一种用于将氧化铁转化为粗铁的碳基和高污染反应物),以使炼钢脱碳。 焦炭生产发布 多种剧毒空气污染物,对工人和附近社区的健康构成重大风险; 这是在钢铁生产过程中释放的导致气候变暖的二氧化碳的补充。 相比之下,用绿色氢替代焦炭不会排放碳,副产品只有水,从而清理了一个污染严重的过程。

3. 绿色氢可以使中西部走廊沿线的卡车运输脱碳,并显着改善中西部人的空气质量。 

商用和货运卡车几乎占 23 percent 美国交通运输温室气体排放量并导致有毒空气污染 不成比例的影响 黑人、棕色人种、土著和低收入社区。 鉴于其在该国的中心位置,中西部是货运走廊(如 I-55 和 I-90)的枢纽,为数千辆由汽油驱动的重污染卡车提供服务。 绿色氢动力燃料电池卡车与电池电动卡车一样,是污染柴油卡车的零排放替代品,有助于显着改善生活在重型卡车交通区域的中西部社区的空气质量。 重要的是要认识到货运卡车脱碳不会解决主要道路或仓库等有害项目固有的潜在系统性种族主义和剥削 首先建立在有色人种社区中。 相反,零排放卡车是更广泛的一揽子政策中的一种解决方案,以阻止卡车运输对社区造成的有毒伤害。

4. 绿色氢能创造数以千计的中西部就业机会。

绿色氢的复杂基础设施将需要集中建设可再生能源来为电解槽供电,以及电解槽和存储设施的建设/部署。 支持上述应用程序可以通过为中西部人创造可持续的就业机会来刺激经济发展。 特别是,考虑到该地区强大的炼钢传统,氢气可以帮助使该行业以及与之相关的就业和经济活动成为长期、可持续和气候兼容的经济引擎。 与向清洁能源经济转型的所有部分一样,新的就业机会必须优先考虑那些因从化石燃料转型而受到伤害并在历史上被剥夺了平等经济机会的社区。

从机遇到现实:

中西部有一个独特的机会,可以利用其丰富的可再生能源潜力成为国家气候领导者,改善空气质量并为中西部人创造高薪工作。

中西部政策制定者可以采取一系列近期措施来帮助为零碳未来做好准备,包括利用绿色氢来进入更难实现电气化的行业的潜力。 首先,电气化应该是绝大多数化石燃料最终用途的主导战略。 如果电气化不是一种选择,例如重工业过程,中西部将需要大胆的可再生能源和电力部门脱碳政策,因为绿色氢的发展首先取决于风能和太阳能的广泛可用性。 确定和量化绿色氢的最高价值应用的区域氢路线图对于决策者和投资者优先考虑氢投资和政策也至关重要,因为它提供了相对于其他气候解决方案最引人注目的案例, 而不是不分青红皂白和低效地部署它. 中西部将成为将公共卫生和经济机会与被认为是棘手行业的脱碳联系起来的国家领导者:该地区应继续推进其创纪录的

关于作者

克里斯汀·泰(Christian Tae)

本文最初出现 在地球上

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