除此之外,氢也可以以分子形式运输。一种方式是通过高度冷却将氢气转为液体,不过由于储存温度必须低于零下250摄氏度,冷却过程须消耗大量的能源,要达到商业化也取决于减少液氢蒸发损失的科技研发。另一种方式是通过管道运输氢气,但是目前尚未有任何国家建设国际运输的超长海底管道。
亚细安区域极具发展再生能源的潜能,为新加坡的低碳氢能未来带来重大机遇。我国可以引领先机,和包括日本在内的其他氢能输出国建立伙伴关系。日本作为全球首个公布了全国氢气策略的国家,我们可以引用活跃于氢能领域的日本工业集团和金融机构的经验和技术专长。例如,日本国际协力银行最近签署几项与清洁能源有关的合作协议,都以减少碳排放为中心。胜科工业也正和日本国际协力银行等合作伙伴探讨如何共同实现此愿景。
即使如此,新加坡乃是弹丸之地,太阳能产能即使如期达到2030年目标的2吉瓦峰,预计也只能提供所需3%的能源供应。太阳能受天气影响,增加太阳能发电也将增加电网的不稳定性。要解决太阳能的间歇性问题,则须要推进储能技术来维持电网的稳定性。储能系统顾名思义,可以在发电过剩时有效储存能量,并在发电不足时释放电量。胜科工业正在裕廊岛开发建设东南亚最大的电池储能系统,增强本地电网的韧性,并为日后的太阳能发展铺路。
兼顾能源稳定性与可持续性
(作者是胜科工业新加坡与东南亚区域首席执行官 译文由作者提供)
首先,氢气可以转为氨气再运输入我国。氨气在农业肥料等工业用途广泛被使用,供应链已经成熟。但是,氨气具有毒性,市场也缺乏能够使用氨气发电的联合循环燃气轮机。为了解决以上问题,世界各地的涡轮机生产商正在积极研发产品填满补缺。
由于新加坡国土面积局限,本地可再生能源的生产力有限。进口越南、印度尼西亚或马来西亚等资源丰富的邻国所生产的可再生能源,是可行的选择之一,但首先必须以建设亚细安区域互联互通的电网作为前提。另外,太阳能或风能发电存在一定程度的间歇性,须要配合储能系统或其他低碳能源。因此,新加坡的能源转型必须融入氢能作为关键要素。
打造亚细安氢能经济
新加坡的电力行业占全国碳排放四成比例,而且能源需求日益增加。在未来五年之内,我国四分之一的发电设施预计将到达生命周期的终点,正是运营商对发电建设进行绿色改造升级的好时机。
目前,大多数的氢气由蒸汽甲烷重整过程所制造,生产原料使用天然气,制造过程会释放二氧化碳。由此方式所制成的氢气被称为“灰色氢”。对比之下,“绿色氢”则使用可再生能源驱动电解槽,将水化解为氢气和氧气,过程中并没有碳排放。绿色氢虽然有望为低碳未来做出贡献,但是本地可再生能源生产力有限,解决之道非进口绿色氢不可。
目前,许多亚细安成员国仍然依赖煤炭获得廉价能源,驱动经济增长。不过,尤索夫伊萨东南亚研究院进行的一项调查显示,受访的亚细安成员国国民之中,超过六成希望他们的国家停止建设新的煤厂,代表民意已经倾向绿色低碳发展。
新加坡入手氢能的途径
在未来建立起区域电网后,亚细安将可能从目前的能源净进口区,转变为净出口区。新加坡能源市场管理局已表示,计划从区域邻国进口新加坡30%的低碳电力需求,目前正在与区域内的相关机构就进口协议进行谈判。
其中日本千代化工建设公司所研发出来的SPERA氢技术,使用甲基环己烷作为运输氢气的载体,不仅可以安全使用,也可以利用现有的基础设施建设。就这方面,胜科工业目前和千代化工建设公司与三菱商事进行合作,探讨运送脱碳氢到新加坡的商业规模供应链的可行性。
我国今年在发展太阳能方面成绩相当耀眼,装机容量在近五年已新增超过四倍。在政府的SolarNova, SolarLand和SolarRoof等计划带领之下,善用本地有限的屋顶或空地面积装上太阳能板。近期还有新趋势,利用水面进行太阳能发电,胜科登格浮动太阳能厂就是成功例子之一。新加坡公用事业局也正展开研究,探讨在实里达下段蓄水池和班丹蓄水池建设两个大型的浮动太阳能厂。
新加坡能源市场管理局的“四大开关”方针,清楚提出我国未来能源结构转型走向。天然气在短期内虽然仍会作为我国的主要能源,不过太阳能的发展也将不断加速,我国也将继续和东南亚地区邻国建立协议,进口清洁能源。此外,我国也将继续探究不同低碳替代能源,推动脱碳工作。
席卷全球的能源危机提醒我们,能源供应多元化和稳定性是可持续未来的重大要素。根据贝恩公司和淡马锡控股的研究报告,亚细安要将全球暖化控制在1.5摄氏度,须要投资大约3万亿元建设绿色能源体系和解决方案,但目前区域内的投资额不足1%。低碳能源发展的未来显然充满挑战,也充满新机遇。
许多亚细安成员国仍依赖煤炭获得廉价能源,驱动经济增长。不过,尤索夫伊萨东南亚研究院进行的一项调查显示,受访的亚细安成员国国民之中,超过六成希望他们的国家停止建设新的煤厂,代表民意已经倾向绿色低碳发展。
其次,液态有机氢载体也可以作为氢气的存储介质,它能高效地储存能量,安全性也相对较高。
可喜的是,氢能所需的建设和分布模式,与目前广泛使用的天然气有共同点,不需从零开始。剩下的难题是如何将氢气引进本地,而各种选择有利有弊。
氢虽然是宇宙储量最多的元素,但是大规模并合乎经济效益地生产和运输氢气仍是难题,需要进一步的投资和研究。
20年前,新加坡成功地将主要能源从燃油转换成相对较低碳的天然气。今后的低碳能源转型,虽然存在各种难题,但我们应该以过去的成功为鉴,共同推动可持续的未来。
要选择以上运输氢气的模式,必须考量的因素包括运输距离、人口密集区的距离,以及现有的基础设施建设。
确保稳定又低碳的能源供应,也必须放眼亚细安的可再生能源潜能。根据国际可再生能源署(IRENA)所发布的《亚细安区可再生能源展望》(Renewable Energy Outlook for ASEAN)报告,亚细安将在2050年用可再生能源满足其三分之二的最终能源需求,同时与目前相比减少四分之三的碳排放。
为了将全球暖化控制在1.5至1.8摄氏度之间,国际氢能委员会报告显示,可再生能源或低碳方式生产的清洁氢,预计可贡献目标所需的11%碳减排。由我国能源市场管理局委任的能源2050委员会(Energy 2050 Committee)所发布的《迈向能源转型2050》报告,其中之一的预测情况指出,氢气可成为我国主要能源。提供高达总需求的六成。
在不断加速可再生能源发展以及加强区域合作的同时,我国如要实现脱碳目标,其中关键要素包括寻找天然气的替代能源,而最合适的选择将是氢气。为了达成健全的氢能价值链,须要促进科技和商业投资,打造氢能经济。贸易及工业部最近宣布针对氢能的计划,更是强调这一点。
观察近期欧洲情势,凸显了能源供应多元化和稳定性是极为要紧的工作。目前,进口天然气提供全国95%的电力能源,在新加坡的能源供应中扮演重要角色,不过长远来看,还是必须开拓新的替代能源。
新加坡设立碳减排量目标,旨在2050年实现净零排放。为了实现这个愿景,贸易及工业部在今年新加坡国际能源周宣布,低碳氢能源将作为我国脱碳之路的关键之一。