Récemment, Lingniu Hydrogen Energy et TEDA Holding ont signé un accord de coopération stratégique pour construire conjointement le "Port Hydrogène de Tianjin", suscitant une nouvelle série de discussions sur l'application de l'énergie hydrogène dans les ports. Qu'est-ce qu'un port à énergie hydrogène ? Quels aspects cela implique-t-il ? Explorons ces questions dans cet article.
I. Quels sont les segments clés de l'industrie de l'énergie hydrogène dans les ports ?
La chaîne industrielle de l'énergie hydrogène comprend principalement quatre segments principaux : la production, le stockage et le transport, le ravitaillement et l'application. Ces segments jouent un rôle crucial dans le développement de l'industrie de l'énergie hydrogène dans les ports.
Production d'hydrogène :Le point de départ de l'industrie de l'énergie hydrogène dans les ports réside dans la production d'hydrogène. Les villes portuaires disposent souvent de ressources abondantes en énergies renouvelables, telles que l'énergie éolienne offshore et l'énergie solaire, qui peuvent être converties en hydrogène par des méthodes comme l'électrolyse de l'eau. De plus, certaines villes portuaires sont des sites majeurs de production d'acier et de produits pétrochimiques, offrant des ressources riches en hydrogène sous-produit industriel, comme l'hydrogène issu du gaz de cokerie et celui produit par fermentation de biogaz.
Stockage et transport :L'hydrogène a une densité extrêmement faible à température et pression normales, nécessitant des méthodes telles que la compression, la liquéfaction ou l'adsorption pour augmenter sa densité afin de permettre un stockage et un transport économiques. Actuellement, l'hydrogène gazeux sous haute pression et l'hydrogène liquide cryogénique sont les deux principales méthodes de stockage et de transport. La technologie de l'hydrogène gazeux sous haute pression est la plus mature et constitue la voie principale à ce stade, tandis que l'hydrogène liquide, avec sa densité de stockage plus élevée, est plus économique pour le transport longue distance.
Ravitaillement :Les stations de ravitaillement en hydrogène servent de pont critique reliant la production et la consommation d'hydrogène dans la chaîne industrielle de l'énergie hydrogène. En tant que scénario d'application important de l'énergie hydrogène, les ports ont besoin de stations de ravitaillement dédiées pour répondre aux besoins de ravitaillement des véhicules à hydrogène.
Application :L'énergie hydrogène a une large gamme de scénarios d'application, en particulier dans le secteur portuaire, y compris le remplacement des équipements de transport tels que les camions lourds, les chariots élévateurs et les navires à hydrogène. En tant que source d'énergie propre et efficace avec l'avantage significatif de "zéro émission", l'énergie hydrogène devient progressivement une énergie clé pour la transformation verte des ports.
II. Pourquoi encourager le développement de l'énergie hydrogène dans les ports ?
Encourager le développement de l'énergie hydrogène dans les ports repose principalement sur les considérations suivantes :
Répondre aux défis du changement climatique mondial :En tant que partie vitale du secteur des transports, les ports ont une consommation énergétique élevée et des problèmes d'émissions significatifs. L'énergie hydrogène, en tant que source d'énergie propre et efficace avec l'avantage de "zéro émission", peut aider les ports à réaliser une transformation verte et bas-carbone, réduire les émissions de carbone et relever les défis du changement climatique mondial.
Réduction des coûts d'exploitation :Bien que le coût initial d'achat des équipements à hydrogène soit relativement élevé, à long terme, les coûts d'exploitation de l'énergie hydrogène sont inférieurs. Par exemple, les camions lourds à hydrogène introduits au port de Jiaxing peuvent réduire les émissions de carbone d'environ 80 tonnes par véhicule chaque année et devraient permettre au port d'économiser plus de 3 millions de yuans en coûts de carburant chaque année. Cela démontre que l'application de l'énergie hydrogène peut aider les ports à réduire les coûts d'exploitation et à améliorer l'efficacité économique.
Promouvoir la transition énergétique dans les villes portuaires :Les villes portuaires disposent généralement de systèmes de transport multimodal complets et d'emplacements géographiques avantageux, facilitant le transport de l'hydrogène vers les zones intérieures et à l'étranger. Encourager le développement de l'énergie hydrogène dans les ports peut promouvoir la transition énergétique des villes portuaires, construisant un système énergétique moderne propre, bas-carbone, sûr et efficace.
Stimuler le développement de la chaîne industrielle de l'énergie hydrogène :En tant que scénario d'application important de l'énergie hydrogène, les ports peuvent contribuer à l'amélioration et au développement de la chaîne industrielle de l'énergie hydrogène. La démonstration et la promotion dans les scénarios d'application portuaires peuvent stimuler l'innovation technologique et le développement industriel dans la production, le stockage et le transport, ainsi que le ravitaillement en hydrogène, formant des clusters industriels d'énergie hydrogène.
III. Défis techniques dans le développement de l'énergie hydrogène dans les ports
Malgré les nombreux avantages du développement de l'énergie hydrogène dans les ports, il existe encore des défis techniques, principalement :
Améliorer la viabilité économique des applications d'énergie hydrogène :Actuellement, le coût initial élevé des camions à hydrogène et autres équipements, combiné aux coûts élevés de production et de ravitaillement en hydrogène, entraîne des coûts relativement élevés pour l'utilisation de l'énergie hydrogène dans les équipements portuaires. Cela limite dans une certaine mesure l'application à grande échelle de l'énergie hydrogène dans les ports.
Retard dans la planification et la construction des stations de ravitaillement en hydrogène :La plupart des ports nationaux manquent de planification coordonnée pour les infrastructures de ravitaillement en hydrogène. De plus, l'utilisation restreinte des terres dans les zones portuaires rend la disposition coordonnée des stations de ravitaillement en hydrogène inadéquate, et les efforts de construction doivent être intensifiés. En novembre 2019, la Chine ne comptait que 41 stations de ravitaillement en hydrogène opérationnelles, principalement concentrées dans certaines villes, avec très peu de stations dédiées aux ports.
Innovation et percées nécessaires dans les technologies de production et de stockage :Actuellement, la production d'hydrogène en Chine par "électrolyse de l'eau" utilisant l'énergie éolienne et solaire est relativement limitée, et l'efficacité et le coût du stockage et du transport de l'hydrogène sont relativement élevés. Bien que la technologie de l'hydrogène gazeux sous haute pression soit mature, sa densité de stockage est limitée. L'hydrogène liquide a une densité de stockage plus élevée mais fait face à des barrières techniques élevées et est depuis longtemps monopolisé par des pays étrangers. De plus, les cylindres de stockage d'hydrogène domestiques sont principalement de 35 MPa, en retard par rapport à la technologie des cylindres d'hydrogène de 70 MPa des pays étrangers, affectant l'efficacité du stockage et du transport de l'hydrogène.
Amélioration nécessaire des normes et réglementations :Les normes et réglementations liées à la conformité et à la sécurité pour le stockage, le transport et le ravitaillement en hydrogène dans les zones portuaires nécessitent des améliorations supplémentaires. Cela limite dans une certaine mesure l'application standardisée et à grande échelle de l'énergie hydrogène dans les ports.
IV. Perspectives d'avenir
À l'avenir, l'industrie de l'énergie hydrogène dans les ports devrait connaître des opportunités de développement sans précédent, principalement dans les domaines suivants :
Construire des ports de démonstration pour l'énergie hydrogène :Exploiter les scénarios portuaires et les avantages géographiques pour cultiver davantage l'industrie de l'énergie hydrogène et créer des "ports de démonstration pour l'énergie hydrogène". En introduisant des équipements avancés tels que des camions lourds et des chariots élévateurs à hydrogène, promouvoir activement la transformation verte et bas-carbone de la logistique et du transport portuaires. En même temps, renforcer la R&D dans les équipements de production et de stockage d'hydrogène, améliorer le soutien politique et les systèmes de normes, et renforcer l'utilisation économique, sûre et standardisée de l'énergie hydrogène.
Développer des ports d'approvisionnement en hydrogène :Promouvoir vigoureusement le développement et l'utilisation des énergies vertes telles que l'énergie éolienne et photovoltaïque dans les ports, accélérer le développement de l'énergie éolienne offshore, renforcer les infrastructures de production d'énergie renouvelable et développer activement des modes multiples de production d'hydrogène propre pour améliorer la capacité d'approvisionnement en hydrogène. De plus, s'appuyer sur les entreprises chimiques proches des ports pour renforcer la collecte et l'application de l'hydrogène sous-produit industriel, formant un système d'approvisionnement en hydrogène diversifié.
Planifier des ports industriels pour l'énergie hydrogène près des ports :Exploiter les avantages des ports pour planifier et construire de manière proactive des parcs industriels spécialisés, attirer des entreprises leaders, établir des plateformes de services et des infrastructures de soutien, renforcer la R&D et la promotion commerciale, et accélérer la construction d'un système industriel pour l'énergie hydrogène près des ports, couvrant la production, le stockage, le transport, le ravitaillement et l'application de l'hydrogène. Grâce à la concentration industrielle et au développement coordonné, promouvoir l'amélioration et l'optimisation de la chaîne industrielle de l'énergie hydrogène.
Innovation technologique et mise à niveau industrielle :Renforcer l'innovation technologique et la mise à niveau industrielle dans la production, le stockage, le transport et le ravitaillement en hydrogène. Par exemple, développer des technologies de production d'hydrogène par électrolyse de l'eau plus efficaces et économiques ; promouvoir des percées et l'industrialisation dans les technologies de stockage et de transport de l'hydrogène gazeux sous haute pression et de l'hydrogène liquide ; et accélérer la R&D et la localisation des équipements des stations de ravitaillement en hydrogène. Grâce à l'innovation technologique et à la mise à niveau industrielle, réduire le coût des applications d'énergie hydrogène et améliorer l'efficacité et la sécurité de l'utilisation de l'énergie hydrogène.
Coopération et échanges internationaux :Renforcer la coopération et les échanges avec l'industrie internationale de l'énergie hydrogène, apprendre des expériences et technologies étrangères avancées, et promouvoir le développement international de l'industrie de l'énergie hydrogène. Grâce à la coopération et aux échanges internationaux, relever conjointement les défis et opportunités du développement de l'industrie de l'énergie hydrogène, et promouvoir la prospérité et le développement de l'industrie mondiale de l'énergie hydrogène.
En résumé, les perspectives de développement de l'industrie de l'énergie hydrogène dans les ports sont vastes, mais elle fait également face à de nombreux défis. Ce n'est qu'à travers des efforts en matière d'innovation technologique, de mise à niveau industrielle et de soutien politique que le développement durable et sain de l'industrie de l'énergie hydrogène dans les ports pourra être promu, contribuant à la transformation verte et bas-carbone des ports mondiaux.
