Tuy nhiên, H2 sẽ là nhiên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp, vận tải hạng nặng, hàng không và vận chuyển, gã khổng lồ dầu mỏ cho biết trong bản cập nhật báo cáo Triển vọng Năng lượng 2023
Hydro sẽ chỉ đóng một vai trò tối thiểu trong quá trình khử cacbon của các phương tiện hạng nhẹ (ô tô và xe tải) và sưởi ấm các tòa nhà, nhưng sẽ là nhiên liệu sạch quan trọng cho ngành công nghiệp, vận tải hạng nặng, theo bản cập nhật Triển vọng năng lượng năm 2023 của BP .
Người khổng lồ dầu mỏ hôm nay đã thêm một chương mới, có tên là “Năng lượng được sử dụng như thế nào”, vào báo cáo, được xuất bản lần đầu vào tháng 1, đưa ra những hiểu biết sâu sắc về cách các lĩnh vực khác nhau có thể đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.
Sưởi
Trong các tòa nhà dân cư và thương mại, “hỗn hợp nhiên liệu ở các khu vực phát triển dần dần được điện khí hóa, chủ yếu được thúc đẩy bởi sự thay thế của nồi hơi khí đốt bằng máy bơm nhiệt”, chương mới nêu rõ, đồng thời bổ sung: “Hydro chỉ có một vai trò hạn chế”.
Nó nói thêm rằng máy bơm nhiệt hiệu quả đến mức tổng nhu cầu năng lượng để sưởi ấm sẽ giảm xuống vì một đơn vị điện thay thế ba đơn vị khí đốt tự nhiên.
Ngược lại, việc thay thế khí hóa thạch bằng hydro xanh - có nguồn gốc từ khí tự nhiên với khả năng thu hồi và lưu trữ carbon - sẽ cần lượng khí mê-tan nhiều hơn khoảng ba lần và đốt hydro xanh trong nồi hơi sẽ cần lượng điện gấp hai đến ba lần so với máy bơm nhiệt để sản xuất cùng loại khí đó. nhiệt lượng.
xe hạng nhẹ
Đối với “phương tiện hạng nhẹ” — cụ thể là ô tô con và xe tải — thị phần sử dụng hydro làm nhiên liệu chính xác bằng 0 vào năm 2035 và 2050 theo kịch bản 0% của BP, với hơn 70% sử dụng điện trực tiếp.
Trong kịch bản này, hơn 20% thị phần năng lượng vào năm 2050 cho các phương tiện hạng nhẹ sẽ vẫn là từ các sản phẩm dầu mỏ, với một lượng nhỏ nhiên liệu sinh học và khí đốt tự nhiên cũng được sử dụng.
Xe hạng trung và hạng nặng
Tuy nhiên, bức tranh rất khác đối với phương tiện giao thông đường bộ hạng trung và hạng nặng (được định nghĩa là có trọng lượng dưới 16 tấn và trên 16 tấn).
Trong kịch bản bằng không, các nhiên liệu có nguồn gốc từ hydro và H 2 như amoniac sẽ chiếm khoảng 30% năng lượng chia sẻ cho các phương tiện đó, với khoảng 50% được cung cấp bởi các giải pháp điện trực tiếp (tức là pin).
“Các lựa chọn thay thế chính cho động cơ diesel [cho xe tải hạng trung và hạng nặng] là điện và hydro,” báo cáo giải thích.
“Sự lựa chọn giữa điện và hydro được cân bằng một cách tinh vi và phụ thuộc vào trường hợp sử dụng. Việc sử dụng điện đòi hỏi xe phải có ắc quy lớn, đắt tiền và tốn nhiều thời gian sạc điện để tiếp nhiên liệu. Ngược lại, xe tải hydro cung cấp khả năng tiếp nhiên liệu nhanh hơn và phạm vi hoạt động linh hoạt hơn, nhưng cũng đòi hỏi các ngăn chứa pin nhiên liệu và lưu trữ khí tốn kém.
“Sự lựa chọn giữa nhiên liệu cũng phụ thuộc vào giá cung cấp tương đối của điện và hydro ít carbon. Trong cả hai trường hợp, để đạt được sự áp dụng mạnh mẽ đòi hỏi phải giảm chi phí vật chất cho phương tiện, cũng như phát triển mạng lưới sạc và tiếp nhiên liệu.”
Nó cho biết thêm rằng trong các kịch bản của mình, “điện đạt được mức tiêu thụ mạnh hơn một chút trong các danh mục vận tải đường bộ chính, mặc dù hydro cũng đạt được mức thâm nhập đáng kể, đặc biệt là trong các trường hợp sử dụng đường dài”.
hàng không
Trong lĩnh vực hàng không, BP tin rằng sẽ có một “vai trò hạn chế” đối với các máy bay sử dụng hydro trực tiếp làm nhiên liệu.
Báo cáo cho biết: “Sự kết hợp giữa tốc độ quay vòng chậm của đội bay sử dụng nhiên liệu lỏng hiện tại và các yêu cầu về phạm vi cho các chuyến bay đường dài hơn có nghĩa là các giải pháp dựa trên điện và hydro đóng một vai trò hạn chế trong quá trình khử cacbon của ngành hàng không”.
“Thay vào đó, quá trình khử cacbon của ngành hàng không được thúc đẩy bởi vai trò ngày càng tăng của SAF (nhiên liệu hàng không bền vững)” - nhưng đây sẽ chủ yếu là nhiên liệu sinh học, thay vì nhiên liệu hàng không tổng hợp làm từ hydro và thu được CO 2 .
Tuy nhiên, nó cho biết thêm: “Các giải pháp có nguồn gốc từ hydro để tạo ra nhiên liệu phản lực tổng hợp tạo thành một phần ngày càng tăng của hỗn hợp năng lượng hàng không theo thời gian, đặc biệt là trong [the] kịch bản Net Zero, vì [nhiên liệu phản lực sinh học] thế hệ thứ hai gặp phải các giới hạn về khả năng của nó quy mô, cải tiến công nghệ và tăng năng lực sản xuất làm giảm chi phí tương đối của nhiên liệu phản lực tổng hợp.
Trong kịch bản bằng không, 30% SAF sẽ là nhiên liệu tổng hợp có nguồn gốc từ hydro vào năm 2050.
Đang chuyển hàng
Trong ngành vận tải biển, hydro sẽ không được sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu trong bất kỳ kịch bản nào của BP, nhưng nhiên liệu có nguồn gốc từ hydro - amoniac và metanol - sẽ chiếm 55% thị phần năng lượng của ngành hàng hải vào năm 2050 trong kịch bản bằng không , với vai trò nhỏ hơn đối với nhiên liệu sinh học và khí đốt tự nhiên.
Báo cáo cho biết: “Trong số các loại nhiên liệu dựa trên hydro, amoniac có vẻ là giải pháp có chi phí thấp nhất trên quy mô lớn, mặc dù nó đưa ra những thách thức về xử lý cần được kiểm tra và xác định là an toàn để sử dụng rộng rãi”.
“Ngoài ra, công nghệ động cơ hàng hải dựa trên amoniac vẫn đang được phát triển mặc dù có thể sẽ được tung ra thị trường trong tương lai gần.
“Methanol cũng có những thách thức trong hoạt động, gây ra bởi điểm chớp cháy thấp (mặc dù ngày nay có sẵn các động cơ nhiên liệu kép có thể sử dụng nó) và chi phí cung cấp có thể cao hơn ở quy mô cần thiết.”
Ngành công nghiệp
Trong ngành công nghiệp nặng, khoảng 17% nhu cầu năng lượng (không bao gồm nguyên liệu hóa học) sẽ được đáp ứng bằng hydro vào năm 2050 trong kịch bản bằng không. BP định nghĩa “công nghiệp nặng” là “sắt và thép, kim loại màu, khoáng sản phi kim loại và hóa chất”.
Trong “ngành công nghiệp khác”, hydro chịu trách nhiệm cho khoảng 5% tổng năng lượng tiêu thụ vào năm 2050, trong kịch bản bằng không.
Báo cáo giải thích: “Sắt và thép chiếm tỷ lệ sử dụng hydro carbon thấp lớn nhất trong công nghiệp (không bao gồm nguyên liệu thô), nơi nó được sử dụng vừa làm nguồn năng lượng vừa làm chất khử trong quá trình khử quặng sắt thành sắt”.
“Trong [các] [kịch bản] Accelerated và Net Zero, thị phần chiếm khoảng 40%, 60% còn lại được sử dụng để cung cấp nhiệt ở nhiệt độ cao trong các lĩnh vực khác, ví dụ như trong hóa dầu, thủy tinh, gốm sứ và xi măng.”
Nhưng nó nói thêm rằng có phạm vi lớn hơn cho điện khí hóa trực tiếp trong các ngành công nghiệp không nặng, “với các công nghệ như máy bơm nhiệt quy mô công nghiệp có khả năng tạo ra nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn cần thiết”.
“Trong Net Zero, cơ cấu năng lượng cho các ngành khác chủ yếu là điện (~60% thị phần) vào năm 2050, với phần lớn năng lượng sinh học còn lại (~30%).”
Tổng số sử dụng
Tổng cộng, hydro cung cấp khoảng 10% mức tiêu thụ năng lượng cuối cùng vào năm 2050 theo kịch bản bằng không — khoảng 34EJ, tương đương với khoảng 240 triệu tấn H 2 mỗi năm.
Báo cáo cho biết thêm, một lượng hydro sạch trị giá 8EJ nữa, tương đương 56,5 triệu tấn - sẽ được yêu cầu làm nguyên liệu thô phi năng lượng.
Vì vậy, tổng nhu cầu toàn cầu đối với hydro xanh lá cây và xanh dương trong kịch bản 0% ròng của BP vào năm 2050 sẽ là gần 300 triệu tấn
