Hydro đóng vai trò gì như một nguồn năng lượng trong hệ thống năng lượng toàn cầu?

Hydro đóng vai trò gì như một nguồn năng lượng trong hệ thống năng lượng toàn cầu?

    Hydro đóng vai trò gì như một nguồn năng lượng trong hệ thống năng lượng toàn cầu?

    hydrogen

    Ảnh:  Pixabay / CC0
    Chính sách khí hậu trong tương lai giao cho các sản phẩm tổng hợp hydro và H2 có tầm quan trọng lớn. Nhưng làm thế nào nhu cầu về hydro có thể phát triển trên toàn cầu?

    Một nghiên cứu tổng hợp mới do Fraunhofer ISI điều phối giải quyết câu hỏi này và đánh giá lại hơn 40 kịch bản hệ thống năng lượng và hydro trong dự án nghiên cứu HyPat. Nghiên cứu đưa ra các tuyên bố về phạm vi phát triển có thể có trong tương lai của nhu cầu hydro, trên toàn cầu, ở EU và Trung Quốc cho đến năm 2050, và sự khác biệt giữa các lĩnh vực nhu cầu khác nhau. Trọng tâm là các kịch bản với các mục tiêu giảm khí nhà kính đầy tham vọng.

    Hydro và các sản phẩm tổng hợp của nó được toàn cầu coi là nguồn năng lượng quan trọng trong tương lai có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, có một cuộc tranh luận đang diễn ra gay gắt về vai trò của hydro trong vận tải trong tương lai, và cụ thể là việc sử dụng nó cho xe du lịch và xe tải. Cũng có những ứng dụng tiềm năng với nhu cầu về hydro trong các lĩnh vực khác, chẳng hạn như công nghiệp và các tòa nhà.

    Tuy nhiên, cho đến nay, có một mức độ không chắc chắn cao liên quan đến vai trò toàn cầu trong tương lai của hydro, vì các nghiên cứu khác nhau đã đưa ra những kết quả rất khác nhau.

    Do đó, cùng với một tập đoàn bao gồm Fraunhofer IEG và ISE, Đại học Ruhr Bochum, Hiệp hội Phân tích Hệ thống Năng lượng — ESA² GmbH, Viện Phát triển và Bền vững Đức IDOS, Viện Nghiên cứu Bền vững Cao cấp (IASS) Potsdam, GIZ Deutsche Gesellschaft für Quốc tế Zusammenarbeit và Giám đốc Cơ quan Năng lượng Đức, Fraunhofer ISI đã tiến hành một phân tích tổng hợp mới để giải quyết nhu cầu toàn cầu về hydro có thể phát triển như thế nào trong tương lai.

    Hơn 40 kịch bản hệ thống năng lượng và hydro hiện tại đã được đánh giá lại, đặc biệt tập trung vào các kịch bản có các mục tiêu giảm phát thải đầy tham vọng đối với khí nhà kính.

    Nhu cầu hydro toàn cầu tăng đáng kể

    Phần lớn các nghiên cứu dự báo nhu cầu hydro toàn cầu sẽ gia tăng đáng kể, đặc biệt được đánh dấu trong các tính toán nếu các khu vực hoặc quốc gia có mục tiêu đầy tham vọng về giảm khí nhà kính. Do đó, nhu cầu hydro toàn cầu cũng phụ thuộc mạnh mẽ vào chính sách khí hậu khu vực tương ứng và mức độ tham vọng của nó.

    Tổng nhu cầu hydro trên toàn thế giới vào năm 2050 nằm trong khoảng từ 4 đến 11% nhu cầu năng lượng cuối cùng toàn cầu. Tuy nhiên, có sự khác biệt mạnh mẽ trong khu vực: Đối với EU, tỷ trọng này có thể lên tới 14%, trong khi hầu hết các nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ trọng hydro tối đa là 4% năng lượng cuối cùng cho Trung Quốc. Trong một số trường hợp, dự báo nhu cầu hydro trong các nghiên cứu đã phân tích khác nhau đáng kể, đó là lý do tại sao có sự khác biệt đáng kể khi phân loại vai trò của hydro trong các hệ thống năng lượng trong tương lai.

    Sự liên quan thay đổi của hydro trong các ứng dụng khác nhau

    Đối với các ứng dụng cụ thể có liên quan, nhu cầu lớn nhất về hydro dự kiến ​​trong lĩnh vực giao thông, theo nghiên cứu, cả về tuyệt đối và tương đối so với tổng nhu cầu năng lượng. Nghiên cứu tổng hợp tính toán thị phần hydro trung bình là 28% cho ngành vận tải của EU vào năm 2050 - dựa trên tổng nhu cầu năng lượng của ngành - so với 14% của Trung Quốc và 16% trên toàn thế giới.

    Tuy nhiên, vận tải cũng là lĩnh vực có phạm vi rộng nhất và do đó mức độ không chắc chắn cao nhất liên quan đến việc sử dụng hydro trong tương lai. Các sản phẩm tổng hợp H2 sẽ được sử dụng trong các lĩnh vực như vận chuyển quốc tế và hàng không, nhưng việc sử dụng hydro trong tương lai có thể ít rõ ràng hơn trong các lĩnh vực ứng dụng lớn khác như ô tô chở khách và xe tải.

    Trong các lĩnh vực khác, chẳng hạn như công nghiệp, có khả năng lượng hydro nhu cầu sẽ nhỏ hơn trong lĩnh vực giao thông vận tải, và dự báo nhu cầu ở đây thấp hơn. Tuy nhiên, hydro được coi là một lựa chọn không hối tiếc trong lĩnh vực công nghiệp, vì không có lựa chọn thay thế khử cacbon cho nhiều ứng dụng công nghiệp, ví dụ, trong sắt và thép hoặc hóa chất cơ bản.

    Mặt khác, việc sử dụng hydro được coi là rất không chắc chắn trong lĩnh vực sản xuất nhiệt công nghiệp và đối với nhiệt ở nhiệt độ thấp, vì các giải pháp thay thế tiềm năng. Nghiên cứu tổng hợp chỉ ra sự khác biệt lớn hơn giữa các khu vực ở đây: Trong khi tỷ trọng hydro trong ngành công nghiệp liên quan đến tổng nhu cầu năng lượng toàn cầu dao động từ 2 đến 9% vào năm 2050, phần lớn các nghiên cứu được phân tích dự báo từ 3 đến 16% đối với châu Âu, với tỷ lệ cổ phiếu tối đa lên đến 38%. Đối với Trung Quốc, thị phần hydro dự kiến ​​là 1-4%, với giá trị tối đa là 7%.

    So với tất cả các lĩnh vực khác, hydro đóng vai trò nhỏ nhất trong các tòa nhà ở tất cả các khu vực được xem xét. Tỷ lệ trung bình ở đây trong hầu hết các nghiên cứu được ước tính là dưới 2% năng lượng xây dựng vào năm 2050 — với băng thông rất nhỏ, điều này cho thấy kết quả về mức độ liên quan thấp trong tương lai của hydro trong lĩnh vực này là tương đối mạnh mẽ. Về mặt tuyệt đối, nhu cầu trong các tòa nhà ở tất cả các khu vực đều kém đi sau nhu cầu trong các lĩnh vực khác.

    Giáo sư Martin Wietschel, người điều phối công việc nghiên cứu của tập đoàn HyPat, ước tính tầm quan trọng toàn cầu trong tương lai của hydro như sau: "Các đánh giá của chúng tôi nhấn mạnh rằng hydro sẽ đóng một vai trò quan trọng trong chính sách khí hậu toàn cầu trong tương lai - nhưng sẽ không phải là năng lượng cuối cùng chi phối mang của tương lai. Để giảm phát thải khí nhà kính trên toàn cầu, các biện pháp tiết kiệm năng lượng và điện khí hóa trực tiếp dựa trên năng lượng tái tạo, ví dụ như trong máy bơm nhiệt, xe điện hoặc mạng lưới sưởi, được coi là đòn bẩy quan trọng nhất. Mặt khác Mặt khác, hydro đóng một vai trò liên quan trong các ứng dụng cụ thể mà các công nghệ khác không khả thi về mặt kỹ thuật hoặc kinh tế. "

    Zalo
    Hotline