欧盟将扩大可再生能源使用

欧盟将扩大可再生能源使用欧盟27国谈判代表星期四（3月30日）达成初步协议，同意提高可再生能源使用率，把目标从2030年占总能源供应的32％提高到42.5%。路透社报道，根据新协议，欧盟国家须将交通行业所用能源的可再生能源比率提高至29%。工业方面，欧盟则将以每年1.6%的增速提高可再生能源的使用。到2030年，欧盟工业使用的氢气中要有42%来自可再生能源，到2035年将达到60%。欧盟2021年有22%的能源来自可再生能源，但各国的可再生能源水平有着很大的差距。瑞典的可再生能源份额为63%，远远领先于其他26个欧盟成员国；卢森堡、马耳他、荷兰和爱尔兰等国的可再生能源份额则还不到总能源用量的13%。加大对可再生能源使用的重视，有助于欧盟应对气候变化，并在2027年结束对俄罗斯化石燃料的依赖。为实现这两个目标，欧盟须大力投资风能和太阳能发电厂，扩大可再生气体的生产，并改善欧洲电网，以融入更多清洁能源。此外，欧盟委员会说，要摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖，欧盟须在2030年前对可再生能源和氢气基础设施额外投资1120亿欧元（约1629亿新元）。

释放氢气的潜力：小苏打作为可再生能源存储的关键

释放氢气的潜力：小苏打作为可再生能源存储的关键最有前途的可再生能源载体之一是清洁氢，它是在没有化石燃料的情况下生产的。宇宙中最丰富的元素是氢，它存在于所有物质的75%中。此外，一个氢分子有两个成对的原子——双子座双胞胎，既无毒又高度可燃。氢的燃烧潜力使其成为全球能源研究人员的一个有吸引力的课题。在太平洋西北国家实验室(PNNL)，一个团队正在研究氢作为储存和释放能量的介质，主要是通过破坏其化学键。他们的大部分工作都与能源部(DOE)的氢材料高级研究联盟(HyMARC)有关。PNNL的一个研究重点与优化储氢有关，这是一个棘手的问题。迄今为止，还没有完全安全、成本效益高且节能的大规模储存氢气的方法。PNNL研究人员最近与人合着了一篇论文，研究将小苏打溶液作为储存氢气的方法。这项研究已经被英国皇家化学会出版的《绿色化学》杂志称为“热点论文”。这意味着它有很多点击显示出兴趣。PNNL的氢基储存工作由美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)的氢和燃料电池技术办公室资助。该研究推进了美国能源部的[email protected]计划以及该机构的HydrogenShot。这篇新论文的两位主要作者是化学家和PNNL实验室研究员ThomasAutrey和他的同事OliverGutiérrez，后者是使化学反应快速且具有成本效益的专家。清洁氢作为一种能源有着广阔的前景。例如，一种称为电解的过程可以将水分解成氢气和氧气。在最好的情况下，电解能源将来自可再生能源，包括太阳能、风能和地热能。然而，有一个顽固的挑战：如何能够以更便宜的价格生产氢气。为解决这个问题，美国能源部在2021年宣布了其EnergyEarthshots计划，该计划包括六个步骤以支持清洁能源技术的突破。首先推出的是HydrogenShot，旨在在十年内将氢的成本从每公斤5美元降低到1美元——降低80%。Autrey说，除了降低清洁氢的生产成本外，“你还必须弄清楚如何移动和储存它，”这些步骤可以使价格回升。但一直难以找到理想的储氢介质。氢气可以压缩成气体，但这需要非常高的压力——高达每平方英寸10000磅。一个安全的储罐需要非常厚的钢壁或昂贵的太空级碳纤维。低温液氢怎么样？这是一种经过验证的存储介质，但需要获取并保持低温（-471F或-279.4C），因此外围能源成本很高。最有希望的似乎是液体分子，经过优化以储存和释放氢气。可持续能源专家杰米·霍拉迪(JamieHolladay)最近指导了PNNL牵头的研究，以研究更简单、更有效的氢液化策略。Gutierrez说，使用这种液体作为存储介质的优势在于可以保留现有的能源基础设施，包括管道、卡车、火车和运输船。想烤饼干吗？还是储存氢能？小苏打可能是门票。这种温和、廉价的碳酸氢钠盐无毒且在地球上储量丰富。不完全是小苏打。PNNL团队正在研究长期研究的碳酸氢盐-甲酸盐循环的氢能储存特性。（甲酸盐是一种安全、温和的液态有机分子。）它是这样工作的：甲酸离子（氢和二氧化碳）在水中的溶液携带基于非腐蚀性碱金属甲酸盐的氢。离子在催化剂存在下与水反应。这种反应会产生氢气和碳酸氢盐——奥特雷称赞的“小苏打”，因为它对环境几乎没有影响。对压力进行适当的温和调整后，可以逆转碳酸氢盐-甲酸盐循环。这为可以交替存储或释放氢气的水溶液提供了一个开关。在小苏打出现之前，PNNL储氢团队将乙醇视为液态有机氢载体，这是业界对储存和运输介质的统称。同时，他们开发了一种释放氢气的催化剂。催化剂是专门设计的添加剂，可以以节能的方式加速用于建立和破坏化学键的过程。2023年5月，对于一个与PNNL工作相关的项目，EERE在两年内向华盛顿州里奇兰的OCOchem提供了250万美元的资金，用于开发一种从二氧化碳中制造甲酸盐和甲酸的电化学工艺。该过程会将二氧化碳与位于水的标志性化学键H2O中的氢结合。在刚刚开始的合作伙伴关系中，PNNL将开发从OCOchem产品中释放氢气的方法。在储氢研究领域，碳酸氢盐-甲酸盐循环引起了相当长一段时间的轰动。毕竟，它是以丰富、不易燃、无毒的材料为基础的。Autrey说，这个循环是建立在一种非常温和的水性储存溶液上的，它“看起来像水”。“你可以用它来灭火。”但要使甲酸盐-碳酸氢盐成为一种可行的氢能储存方式，研究人员仍必须开发经济上可行的方案。到目前为止，该技术的氢储存量仅为每立方米20公斤，而液态氢的行业标准为70公斤。Autrey说，更根本的是，研究人员需要对所需的电化学和催化有系统级的了解。在工程学方面，迄今为止，可行的碳酸氢盐-甲酸盐循环的想法技术准备水平较低。从好的方面来说，PNNL正在考虑的盐溶液在与水反应时会释放氢气。它们还在中等温度和低压下运行。至少在理论上，正如Autrey和Gutiérrez在他们2023年的论文中所描述的那样，碳酸氢盐-甲酸盐循环代表了“一种可行的氢能源储存和运输绿色替代方案”。小苏打的想法也是2023年论文所称的“几个紧迫的科学挑战”的核心。其中包括如何从捕获的过量二氧化碳中制造储氢介质。甚至使用相同的介质来存储电子，这为直接甲酸盐燃料电池提供了希望。此外，PNNL的工作可以为水（水）相中的催化提供见解。目前，PNNL团队正在使用钯作为他们的候选催化剂。他们的努力包括寻找使稀有金属更稳定、可重复使用和寿命更长的方法。Autrey说，总而言之，小苏打的想法对于储氢来说“是一种令人惊奇的闪亮事物，令人兴奋的是各种可能性。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365353.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365353.htm

报告：全球化石燃料发电需求已见顶 可再生能源产能正在飙升

报告：全球化石燃料发电需求已见顶可再生能源产能正在飙升这意味着到2030年，世界电网应该能够实现其净零排放目标，从而使对天然气、石油和煤炭的需求直线下降。“电力系统中的化石燃料需求，显然已经在2022年达到顶峰。”RMI高级负责人KingsmillBond告诉记者。他表示，展望未来，“考虑到这些替代技术的发展速度，化石燃料需求实际上很难从目前水平增长。”在俄乌冲突导致能源供应短缺以及价格飙升后，各国政府和行业正在重建能源基础设施。较高部署率也压低了可再生能源的价格，使成本较高的传统能源（碳氢化合物）失去竞争力。RMI预测，到2030年，太阳能电池板和风力涡轮机将提供全球三分之一以上的电力，而目前这一比例约为12%。这些能源的发电量将达到14000太瓦时，超过化石燃料。在中国和欧洲引领清洁能源增长的同时，全球其他地区也在部署清洁能源。报告称，纳米比亚、荷兰、巴勒斯坦、约旦和智利过去五年以相当快的速度增加了太阳能和风能发电。巨大的成本优势可再生能源成本在过去十年中大幅下降。相关数据显示，2012年至2022年间，太阳能和电池成本下降了80%，海上风电成本下降了73%，陆上风电成本下降了57%。RMI表示，到2030年，清洁技术成本将减半——太阳能的价格将从目前的每兆瓦时40多美元降至20美元。“变化发生的速度比我们想象的要快，”《巴黎气候协定》的缔造者克里斯蒂安娜·菲格雷斯在一次圆桌讨论中表示，“尽管不能保证到2030年，可再生能源的数量增加两倍，但根据我们所看到的趋势，眼下这种可能性比以往任何时候都更大。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370549.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370549.htm

在欧洲，化石燃料正逐渐被可再生能源所取代

在欧洲，化石燃料正逐渐被可再生能源所取代化石燃料的发电量降至1990年有可靠记录以来的最低点，2023年占欧盟发电量的比例不到三分之一。包括可再生能源和核能在内的无碳污染发电量占电力结构的三分之二以上，是化石燃料发电量的两倍。"煤炭和天然气发电出现前所未有的崩溃，不仅如此，令人鼓舞的是，化石燃料的结构性下降仍在继续，"Ember欧洲项目主管莎拉-布朗（SarahBrown）说。虽然记录始于1990年，但她说："我们认为这是有史以来的最低点，因为在此之前，化石燃料占绝大多数，而且没有其他任何东西可以替代它。"2023年，煤炭发电量的降幅最大，比前年减少了26%。天然气发电厂去年的发电量减少了15%，是至少几十年来年度降幅最大的一年。总而言之，这意味着化石燃料发电量和地球供热二氧化碳排放量都大幅减少了19%。与2020年科维德-19大流行病导致商业和旅游停滞时相比，电力行业污染的降幅更大。在俄罗斯入侵乌克兰之前，欧盟的煤炭发电量已经开始下降，事件发生后，各国开始摆脱俄罗斯天然气的供应，煤炭发电量才卷土重来。现在看来，这种回潮只是一种短暂的趋势。欧盟的煤炭发电量只有2016年的一半，而且有望被完全淘汰。可再生能源目前占欧盟电力结构的44%，是迄今为止所占比例最高的。2023年，风能发电量尤其飙升，占总发电量的18%，相当于法国的全部电力需求，并首次超过天然气发电量。太阳能发电量占总发电量的比例增至9%，而水力发电量也从2022年的枯水期中恢复过来。在这个故事中，能效往往是一个默默无闻的英雄。2023年的电力需求实际上下降了3.4%，这部分归功于效率的提高。展望未来，汽车和家庭电气化预计将再次推高需求。因此，将能效放在首位并让更多太阳能和风能发电场投入使用就显得尤为重要。仍有许多工作要做。报告称，2023年风力发电量将增长13%，但要实现欧盟的清洁能源目标，风力发电量还需要在这十年中每年增长15%。欧盟承诺到2050年实现二氧化碳净零排放，2月6日，欧盟委员会建议到2040年将二氧化碳排放量比1990年减少90%。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416649.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416649.htm

全球实现气候目标道阻且长 报告称可再生能源难撼化石燃料主导地位

全球实现气候目标道阻且长报告称可再生能源难撼化石燃料主导地位去年，在俄乌冲突爆发之后，能源市场出现了动荡，推动欧洲和亚洲的天然气和煤炭价格升至历史新高。报告称，尽管去年可再生能源装机容量出现了有史以来最大增幅，达266吉瓦，其中太阳能增长超过风电，但石油、天然气和煤炭产品在满足大部分能源需求方面的领先地位得到巩固。根据报告，去年全球一次能源需求增长约1%，较前一年5.5%的增幅有所放缓，但仍比2019年新冠疫情前的水平高出3%左右。一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。去年全球发电量增长2.3%，增速较上年有所放缓。风能和太阳能在发电量中所占的份额达到创纪录的12%，再次超过核电，满足了净电力需求增长的84%。煤炭在发电中的份额仍占主导地位，约为35.4%。温室气体排放总量再次增加报告显示，去年全球能源相关排放量（包括工业过程和燃烧）增长0.8%，达到393亿吨二氧化碳当量的新高。“尽管风能和太阳能进一步强劲增长，但全球与能源相关的温室气体排放总量再次增加，”能源研究所（EnergyInstitute）所长JulietDavenport表示。“我们仍在朝着与《巴黎协定》要求相反的方向前进。”科学家表示，到2030年，全球需要在2019年的基础上减少约43%的温室气体排放，才有希望实现《巴黎协定》的目标，即将全球气温较工业化前水平升幅控制在2摄氏度以内。报告其它亮点：报告还显示，去年石油消费量增加了290万桶/天，达到9730万桶/天，与前一年相比增长放缓。在创纪录的天然气价格背景下，去年全球天然气需求下降了3%，但仍占一次能源消费的24%，略低于前一年。去年，全球煤炭消费量增长0.6%，为2014年以来的最高水平，主要受印度等国需求推动，而北美和欧洲的消费量下降。去年，中国新增太阳能和风能最多。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367353.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367353.htm

革命性的发明将海水转化为氢气燃料

革命性的发明将海水转化为氢气燃料根据发表在《焦耳》杂志上的一篇新论文，能源部SLAC国家加速器实验室、斯坦福大学、俄勒冈大学和曼彻斯特城市大学的研究人员创造了一个可以安全地从海水中提取氢气的装置，使研究人员能够制造氢气燃料。该装置通过将海水注入一个漏斗系统，驱动它通过一个双膜过滤系统来制造相当于海水的燃料。这个系统还使用电力成功地从海水中提取氢气，有效地将其与我们海洋中的其他元素分离。这项新研究的结果表明，它可以帮助推进生产低碳燃料的新努力。海水燃料系统原理图图像来自NinaFujikawa/SLAC国家加速器实验室最大的亮点在于，该系统没有产生一堆有害的副产品，这是在其他系统中普遍遇到的情况。目前大多数的水到氢气系统都使用单层膜。然而，这一次研究人员将两层膜结合在一起，它显示了一种更好的方式来控制海水中的离子在实验中的移动方式，这使得它更加有效。能够利用海水制造氢气燃料将被证明是有用的，因为它是一种低碳燃料，目前被用来运行燃料电池电动汽车，甚至可以作为能源网的一个长期存储选项。以前制造氢气的尝试需要淡水或淡化水，虽然我们已经看到了成功的水淡化系统，但它的成本和能源密集度要高得多。这是因为在使用前净化水需要昂贵的系统，以及能源，甚至增加设备的复杂性，而能够使用海水制造氢气燃料的设备则不需要这些额外的部件。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362945.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362945.htm