根據(jù)本周一發(fā)布的一份報(bào)告，馬薩諸塞州的天然氣公用事業(yè)公司努力用來自可再生電力的“綠色氫”取代20%的化石天然氣供應(yīng)，這將消耗掉該州海上風(fēng)電未來幾年增加的清潔電力，而對(duì)氣候幾乎沒有好處。這份報(bào)告的結(jié)論是，使用可再生電力驅(qū)動(dòng)的熱泵為住宅和商業(yè)空間供暖，將更有效。 這份報(bào)告來自海灣州的一個(gè)清潔能源倡導(dǎo)組織聯(lián)盟——天然氣過渡聯(lián)盟(Gas Transition Allies)。

該報(bào)告的合著者、技術(shù)和商業(yè)顧問戈登·理查森(Gordon Richardson)說：“如果你使用綠色氫來供暖，相對(duì)于使用熱泵，你將使用大約3.5倍的電力。”

氫是一種燃燒時(shí)不釋放二氧化碳的清潔燃料，它是通過將水分解成氫和氧而產(chǎn)生的，這是一個(gè)能源密集型的過程。如果這個(gè)過程中使用的電力來自風(fēng)能或太陽能等可再生能源，那么它產(chǎn)生的氫被認(rèn)為是“綠色的”。

報(bào)告稱，如果馬薩諸塞州的天然氣公用事業(yè)公司用綠色氫氣取代20%的甲烷(天然氣的主要成分)，他們將需要3.9GW的可再生能源產(chǎn)能來生產(chǎn)氫氣。這比該州計(jì)劃到2030年建設(shè)的3.2GW海上風(fēng)力發(fā)電能力多出約20%的清潔能源。

報(bào)告發(fā)現(xiàn)，向綠色混合氫燃料過渡的氣候效益可以忽略不計(jì)，因?yàn)闇厥覛怏w排放量只會(huì)減少6%至7%。

根據(jù)該報(bào)告，如果建筑物依靠熱泵來供熱，而不是在爐子或鍋爐中燃燒甲烷和綠色氫的混合物，他們可以減少3.6倍的可再生電力消耗。兩種供暖系統(tǒng)在可再生能源需求上的巨大差異是由于爐子和熱泵提供熱量的方式存在根本差異。

對(duì)于以燃料形式輸入的每一單位能量，無論是天然氣還是氫氣和甲烷的混合物，理論上爐子或鍋爐都只能產(chǎn)生最多一單位的熱量。

與燃燒燃料產(chǎn)生熱量的傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)不同，熱泵將熱量從室外吸入建筑物，就像反向運(yùn)行的空調(diào)一樣。即使在寒冷的冬天，室外空氣中仍有足夠的熱量可以通過熱泵的一系列風(fēng)扇、泵和壓縮機(jī)吸入建筑物。

因?yàn)闊岜弥皇菍崃繌囊粋€(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方，它們的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的加熱系統(tǒng)，允許它們以熱量的形式傳遞比它們消耗的電力多三倍以上的能量。

該報(bào)告并沒有將綠色氫氣的成本與熱泵進(jìn)行比較。阿卡迪亞中心是緬因州羅克波特的一個(gè)清潔能源倡導(dǎo)組織，其主管本·巴特沃斯說，綠色氫所需的額外可再生能源的成本將是巨大的。

他說：“大規(guī)模建設(shè)這種可再生能源產(chǎn)能的成本很高，如果我們使用或需要3.6倍的電力，這真的凸顯了兩者之間的成本差異。”

巴特沃斯審閱了天然氣轉(zhuǎn)型聯(lián)盟報(bào)告的早期草稿，他說，他認(rèn)為建筑電氣化與能源增效措施相結(jié)合是馬薩諸塞州建筑脫碳的“關(guān)鍵戰(zhàn)略”。

他說：“我們知道這一點(diǎn)，我們必須專注于這一點(diǎn)，不要因?yàn)樵谔烊粴夥峙湎到y(tǒng)中使用綠色氫氣而分心，因?yàn)檫@只是一個(gè)較差的選擇。”

National Grid是馬薩諸塞州兩家大型天然氣公用事業(yè)公司之一，承諾在2022年過渡到100%無化石燃?xì)?，包括高達(dá)20%的綠色氫氣以及“可再生天然氣”，即來自垃圾填埋場(chǎng)、奶牛場(chǎng)或食物垃圾的沼氣。

該公司發(fā)言人克里斯汀·米利根(Christine Milligan)表示，電氣化將在清潔能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮“巨大作用”，但她補(bǔ)充說，綠色氫“作為可再生能源的載體和長(zhǎng)期儲(chǔ)存可再生能源的手段，正在世界各地得到證明”。

米利根所說的“載體”指的是氫氣能夠有效地儲(chǔ)存可再生電力，從而生產(chǎn)綠色氫氣，直到需要這種氣體作為燃料。

米利根補(bǔ)充說：“聯(lián)邦政府通過IRA(通貨膨脹削減法案)和IIJA(基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案)為清潔氫提供了數(shù)十億美元的支持，在未來幾十年里，綠色氫將變得更加廉價(jià)和豐富。我們認(rèn)為它可以在幫助實(shí)現(xiàn)我們的脫碳目標(biāo)方面發(fā)揮非常重要的作用，并且有一系列的案例。”

清潔能源倡導(dǎo)者同意，綠色氫可能適用于重工業(yè)、海運(yùn)和航空等難以電氣化的經(jīng)濟(jì)部門，但他們堅(jiān)持認(rèn)為，綠色氫在輸往住宅和商業(yè)建筑的天然氣管道中沒有地位。

在該州運(yùn)營(yíng)的另一家大型天然氣公用事業(yè)公司Eversource的發(fā)言人威廉·欣克爾(William Hinkle)說，他的公司還沒有設(shè)定任何氫的使用目標(biāo)。

欣克爾說：“為了實(shí)現(xiàn)英聯(lián)邦領(lǐng)先的脫碳目標(biāo)，客戶的選擇是至關(guān)重要的，必須評(píng)估所有潛在的具有成本效益的選擇。我們Eversource也從未建議將任何一種新興技術(shù)作為唯一的解決方案，而是在我們共同努力實(shí)現(xiàn)惠及每位客戶的清潔能源未來時(shí)，必須考慮所有潛在的創(chuàng)新解決方案。”

去年9月，馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校(University of Massachusetts Lowell)的研究人員發(fā)表了一項(xiàng)同行評(píng)議的研究，支持將20%的氫氣混合到天然氣系統(tǒng)中，用于住宅和商業(yè)建筑的供暖。兩個(gè)月后，《波士頓環(huán)球報(bào)》透露，這項(xiàng)研究是由天然氣行業(yè)利益集團(tuán)資助的，National Grid和一名與該行業(yè)有聯(lián)系的商業(yè)說客被允許在研究發(fā)布之前“審查并提出修改建議”。