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研究表明氢动力重型车辆可为实现气候目标做出重大贡献

来源:【拓尔德TRD】 发布日期:2021-12-15 分享 加入收藏 关注:1

为帮助实现国家气候目标,正在讨论的可能性之一是德国公路运输向氢能的部分过渡。来自高级可持续性研究所(IASS)的一组研究人员通过几个场景研究了向氢动力运输部门的假设过渡。他们的结论是:转向氢动力汽车可以显著减少温室气体排放,并大大改善空气质量,特别是重型车辆代表了德国道路运输脱碳的一个低挂果实。


“与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车在重载、更长的行驶里程和更短的加油时间方面具有竞争优势,这使得它们对重型汽车市场尤其具有吸引力,”主要编辑LindseyWeger说明道:“此外,将重型车辆转换为绿色氢燃料已经可以实现大幅减排。大家的结果表明,每年的潜在排放量为-57MtCO2eq,这意味着在当前条件下,德国温室气体排放量下降了约7%。”。


因此,在道路运输脱碳的道路上,配备(绿色)氢燃料电池的重型车辆(这里不仅包括卡车,还包括商用车和公共汽车)是一个值得考虑的可能性。


道路运输是主要的排放源

运输是气候和空气污染物排放最密集的部门之一。例如,2017年,德国运输部门的二氧化碳排放量占二氧化碳排放量的18.4%;其中96%来自道路交通。


尽管自1990年以来,德国在经济的大部分领域成功地减少了排放量,但在交通运输领域却进展甚微,这在很大程度上是德国未能实现其到2020年将温室气体排放量比1990年水平减少40%的目标的主要原因。


主要原因是:

行驶里程增加;

矿物燃料在运输中的持续主导地位;

以及高平均车辆二氧化碳排放量。


由于特殊情况,包括为遏制COVID-19流感大流行而采取的对策,德国现在准备实现其最初的2020年减排目标。然而,预计这种减排不会持久,交通部门的排放量在2020年6月中旬几乎恢复到原来的水平。


绿色氢:减排的关键

总的排放影响取决于制氢方法:根据分析,从假设的完全过渡到氢车辆交通,每年的排放量变化在-179和+95MtCO2eq之间,绿色制氢提供的减排量最大(即零碳氢基于可再生能源水电解),而最大的排放增加来自使用化石燃料强电流混合电力的电解。因此,特别是绿色氢气,可以为实现德国未来的温室气体减排目标做出重大贡献。


与德国能源部门在当前条件下的排放量相比,绿色氢方案还有望最大程度地减少大气污染物NMVOCs、NOx和CO的排放量,达到42%。然而,用当前(化石燃料密集型)电力混合生产氢气将导致某些污染物排放增加或最小影响(即没有益处)。


只将重型汽车转变为绿色氢燃料,已经可以大幅减少排放量(-57MtCO2eq)。科学家韦格说:“根据大家的计算,如果只有HDV车辆段经历了这种转变,那么大家就已经获得了几乎三分之一的可能减排量,只有三分之一的氢总需求量是整个车队所需的——这是一个明显的低挂果。”总之,编辑团队认为,以氢为动力的商用车和大型车可以为德国整体减排做出迅速而实质性的贡献。


氢气是一种无毒、无色、无味的气体。它已经安全生产了几十年,用于工业和太空研究。氢的能量密度在传统燃料中是最高的(尽管在标准大气压下不是按体积计算的),而且最关键的是,氢燃料基础设施可与传统道路燃料相媲美。


此外,氢可以从多种能源形式中产生,包括可再生能源。它可以很容易地储存,压缩或液化成纯形式,与天然气混合,或与大分子结合。氢气很容易通过管道、卡车或轮船运输。它可以安全地用于车辆燃料,在许多方面甚至比汽油和柴油更安全。


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