UNIST找到优化国际氢供应链的方法
[亚洲经济岭南采访本部记者 Hwang Duyul] 近期,一项在考虑国际氢供应链经济性和环境性的前提下,对供应链进行优化的研究正在推进并备受关注。
UNIST 碳中和研究生院 Lim Hankwon 教授团队开展了题为“国际海外氢供应链在经济性与环境性方面的优化”的研究。
本研究考虑了韩国、日本、德国等计划引进氢气国家的需求,以及澳大利亚、智利等在内共16个预计出口氢气国家,提出了构建氢供应链的实际性指标。
首先,研究团队基于各国官方发布的路线图,构建了考虑氢气进出口预期数据的优化模型。通过得出的优化模型,在满足所有氢进出口国家需求与供应的同时,从经济性和环境性角度得出了具有竞争力的供应链方案。
第一作者、UNIST 研究员 Kim Ayeon 表示:“全球范围内虽然已经开展了大量关于清洁氢供应链优化的研究,但多停留在对单一国家的案例分析”,“本研究则在综合考虑全球海外氢需求与供应的基础上,从经济性和环境性角度提出了最优供应链方案”。
由于氢在船舶运输时,其单位体积能量密度较低,经济性不足,因此通常会转换为液态氢载体(H2 carrier)后再进行运输。
基于此,研究团队围绕近期备受关注的氢载体——液化氢、以甲苯为基础的液态有机氢载体(LOHC)以及氨,设计了研究情景。
此外,研究人员以2030年至2050年为区间,按10年为间隔对优化值进行了预测,并在此过程中综合考虑了不确定性较大的可再生能源发电与天然气的价格和产量,对预测值进行了设定。
通过上述方法,研究团队得出了在一定价格与产量区间下的多种优化情景。
研究结果显示,将氨作为氢载体使用是竞争力最强的方案。根据开展的经济性与环境性评估结果,包含因温室气体排放而产生的碳税在内,氢气供应价格为每公斤2.15至3.43美元不等。
基于这一结果值,研究团队为计划引进氢气的国家提出了其未来所需氢供应链优化情景。
碳中和研究生院教授 Lim Hankwon 表示:“本研究基于被认为将成为最大氢出口国的多国,以及因资源匮乏而被认为将成为最大氢进口国的多国正式发布的路线图,同时考虑了所有需求与供应,给出了优化结果。”
他接着说明:“今后应当在同时考量整体需求与供应的基础上,导出兼顾经济性与环境性的最优供应链,而本次研究为此奠定了基础。”
本研究在科学技术信息通信部资金支持下,得到了韩国研究财团(National Research Foundation of Korea,NRF)氢能源创新技术开发项目的资助,并在产业通商资源部资金支持下,获得了韩国能源技术评价院(Korea Energy Technology Evaluation and Planning,KETEP)的支持。
研究成果发表在国际学术期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》上,并被选为2023年1月刊增刊封面论文。
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