เมื่อเร็วๆ นี้ Lingniu Hydrogen Energy และ TEDA Holding ได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือเชิงกลยุทธ์เพื่อร่วมกันสร้าง "ท่าเรือไฮโดรเจนเทียนจิน" ซึ่งจุดประกายการอภิปรายรอบใหม่เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือ ท่าเรือพลังงานไฮโดรเจนคืออะไร? มีส่วนเกี่ยวข้องในด้านใดบ้าง? มาสำรวจคำถามเหล่านี้ในบทความนี้กัน
I. ส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือคืออะไร?
ห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก ได้แก่ การผลิตไฮโดรเจน การจัดเก็บและขนส่ง การเติมเชื้อเพลิง และการประยุกต์ใช้ ส่วนเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือ
การผลิตไฮโดรเจน:จุดเริ่มต้นของอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรืออยู่ที่การผลิตไฮโดรเจน เมืองท่าเรือมักมีทรัพยากรพลังงานหมุนเวียนที่อุดมสมบูรณ์ เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่ง ซึ่งสามารถแปลงเป็นไฮโดรเจนได้ผ่านวิธีการต่างๆ เช่น การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า นอกจากนี้ เมืองท่าเรือบางแห่งยังเป็นแหล่งผลิตหลักของผลิตภัณฑ์เหล็กและปิโตรเคมี ซึ่งมีทรัพยากรไฮโดรเจนที่เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม เช่น ไฮโดรเจนจากก๊าซเตาโค้กและไฮโดรเจนที่ผลิตจากการหมักก๊าซชีวภาพ
การจัดเก็บและขนส่ง:ไฮโดรเจนมีความหนาแน่นต่ำมากภายใต้อุณหภูมิและความดันปกติ จำเป็นต้องใช้วิธีการต่างๆ เช่น การอัด การทำให้เป็นของเหลว หรือการดูดซับเพื่อเพิ่มความหนาแน่นสำหรับการจัดเก็บและขนส่งที่ประหยัด ปัจจุบัน ไฮโดรเจนในรูปก๊าซแรงดันสูงและไฮโดรเจนในรูปของเหลวเย็นจัดเป็นวิธีการจัดเก็บและขนส่งหลักสองวิธี เทคโนโลยีไฮโดรเจนในรูปก๊าซแรงดันสูงเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามากที่สุดและเป็นเส้นทางหลักในปัจจุบัน ในขณะที่ไฮโดรเจนในรูปของเหลวซึ่งมีความหนาแน่นในการจัดเก็บสูงกว่านั้นเหมาะสมกว่าสำหรับการขนส่งระยะไกล
การเติมเชื้อเพลิง:สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมสำคัญระหว่างการผลิตและการบริโภคไฮโดรเจนในห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน ในฐานะที่เป็นสถานการณ์การประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนที่สำคัญ ท่าเรือต้องการสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเฉพาะเพื่อรองรับความต้องการเติมเชื้อเพลิงของยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน
การประยุกต์ใช้:พลังงานไฮโดรเจนมีสถานการณ์การประยุกต์ใช้ที่หลากหลาย โดยเฉพาะในภาคท่าเรือ รวมถึงการเปลี่ยนอุปกรณ์ขนส่ง เช่น รถบรรทุกหนักที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน รถยก และเรือ ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและมีประสิทธิภาพพร้อมข้อได้เปรียบที่สำคัญของ "การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์" พลังงานไฮโดรเจนกำลังกลายเป็นพลังงานสะอาดที่สำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงสีเขียวของท่าเรือ
II. ทำไมต้องส่งเสริมการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือ?
การส่งเสริมการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือมีพื้นฐานจากข้อพิจารณาดังต่อไปนี้:
การแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก:ในฐานะส่วนสำคัญของภาคการขนส่ง ท่าเรือมีการใช้พลังงานสูงและปัญหาการปล่อยมลพิษที่สำคัญ พลังงานไฮโดรเจนในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและมีประสิทธิภาพพร้อมข้อได้เปรียบของ "การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์" สามารถช่วยให้ท่าเรือบรรลุการเปลี่ยนแปลงสีเขียวและคาร์บอนต่ำ ลดการปล่อยคาร์บอน และแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก
การลดต้นทุนการดำเนินงาน:แม้ว่าต้นทุนการซื้ออุปกรณ์พลังงานไฮโดรเจนในระยะแรกจะค่อนข้างสูง แต่ในระยะยาว ต้นทุนการดำเนินงานของพลังงานไฮโดรเจนจะต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น รถบรรทุกหนักที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนที่นำมาใช้ในท่าเรือเจียซิงสามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้ประมาณ 80 ตันต่อคันต่อปี และคาดว่าจะช่วยประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงให้กับท่าเรือได้มากกว่า 3 ล้านหยวนต่อปี ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนสามารถช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานของท่าเรือและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ
การส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงพลังงานในเมืองท่าเรือ:เมืองท่าเรือมักมีระบบขนส่งหลายรูปแบบที่ครอบคลุมและมีทำเลที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ที่ได้เปรียบ อำนวยความสะดวกในการขนส่งไฮโดรเจนไปยังพื้นที่ในแผ่นดินและต่างประเทศ การส่งเสริมการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือสามารถส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงพลังงานของเมืองท่าเรือ สร้างระบบพลังงานสมัยใหม่ที่สะอาด คาร์บอนต่ำ ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพ
การขับเคลื่อนการพัฒนาห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน:ในฐานะที่เป็นสถานการณ์การประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนที่สำคัญ ท่าเรือสามารถมีส่วนช่วยในการปรับปรุงและพัฒนาห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน การสาธิตและการส่งเสริมในสถานการณ์การประยุกต์ใช้ในท่าเรือสามารถขับเคลื่อนนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการพัฒนาอุตสาหกรรมในด้านการผลิต การจัดเก็บและขนส่ง และการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ก่อให้เกิดกลุ่มอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน
III. ความท้าทายทางเทคนิคในการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือ
แม้ว่าการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือจะมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่ยังคงมีความท้าทายทางเทคนิคบางประการ ซึ่งรวมถึง:
การปรับปรุงความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของการประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจน:ปัจจุบัน ต้นทุนการซื้ออุปกรณ์ เช่น รถบรรทุกที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนในระยะแรกที่สูง รวมถึงต้นทุนการผลิตและการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่สูง ส่งผลให้ต้นทุนการใช้พลังงานไฮโดรเจนในอุปกรณ์ท่าเรือค่อนข้างสูง ซึ่งจำกัดการประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือในระดับใหญ่
การวางแผนและการก่อสร้างสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ล่าช้า:ท่าเรือในประเทศส่วนใหญ่ขาดการวางแผนที่ประสานกันสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน นอกจากนี้ การใช้ที่ดินในพื้นที่ท่าเรือที่แน่นหนาทำให้การจัดวางสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนไม่เพียงพอ และความพยายามในการก่อสร้างจำเป็นต้องเพิ่มขึ้น ณ เดือนพฤศจิกายน 2019 ประเทศจีนมีสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้งานได้เพียง 41 แห่ง ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในบางเมือง และมีสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเฉพาะสำหรับท่าเรือน้อยมาก
นวัตกรรมและการพัฒนาที่จำเป็นในเทคโนโลยีการผลิตและการจัดเก็บ:ปัจจุบัน การผลิตไฮโดรเจนของจีนผ่าน "การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า" โดยใช้พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ยังค่อนข้างจำกัด และประสิทธิภาพและต้นทุนของการจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนยังค่อนข้างสูง แม้ว่าเทคโนโลยีไฮโดรเจนในรูปก๊าซแรงดันสูงจะพัฒนาแล้ว แต่ความหนาแน่นในการจัดเก็บยังคงจำกัด ไฮโดรเจนในรูปของเหลวมีความหนาแน่นในการจัดเก็บสูงกว่า แต่เผชิญกับอุปสรรคทางเทคนิคสูงและถูกผูกขาดโดยต่างประเทศมาเป็นเวลานาน นอกจากนี้ ถังเก็บไฮโดรเจนในประเทศส่วนใหญ่เป็น 35MPa ซึ่งล้าหลังเทคโนโลยีถังไฮโดรเจน 70MPa ของต่างประเทศ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจน
มาตรฐานและข้อบังคับที่เกี่ยวข้องยังต้องการการปรับปรุงเพิ่มเติม:มาตรฐานและข้อบังคับที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติตามและความปลอดภัยสำหรับการจัดเก็บ การขนส่ง และการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในพื้นที่ท่าเรือยังต้องการการปรับปรุงเพิ่มเติม ซึ่งจำกัดการประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือในระดับมาตรฐานและขนาดใหญ่ในระดับหนึ่ง
IV. มุมมองในอนาคต
มองไปข้างหน้า อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือคาดว่าจะเผชิญกับโอกาสการพัฒนาที่ไม่เคยมีมาก่อน โดยส่วนใหญ่ในด้านต่อไปนี้:
การสร้างท่าเรือสาธิตพลังงานไฮโดรเจน:ใช้ประโยชน์จากสถานการณ์ท่าเรือและข้อได้เปรียบทางภูมิศาสตร์เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนต่อไปและสร้าง "ท่าเรือสาธิตพลังงานไฮโดรเจน" โดยการนำอุปกรณ์ขั้นสูง เช่น รถบรรทุกหนักและรถยกที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนมาใช้ ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงสีเขียวและคาร์บอนต่ำของโลจิสติกส์และการขนส่งในท่าเรืออย่างแข็งขัน ในขณะเดียวกัน เสริมสร้างการวิจัยและพัฒนาในอุปกรณ์การผลิตและการจัดเก็บไฮโดรเจน ปรับปรุงการสนับสนุนนโยบายและระบบมาตรฐาน และเพิ่มการใช้พลังงานไฮโดรเจนที่มีความปลอดภัยและเป็นมาตรฐาน
การพัฒนาท่าเรือผลิตและจัดหาพลังงานไฮโดรเจน:ส่งเสริมการพัฒนาและการใช้พลังงานสีเขียว เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ในท่าเรือ เร่งการพัฒนาพลังงานลมนอกชายฝั่ง เสริมสร้างโครงสร้างพื้นฐานการผลิตพลังงานหมุนเวียน และพัฒนาการผลิตไฮโดรเจนพลังงานสะอาดหลายรูปแบบอย่างแข็งขันเพื่อเพิ่มความสามารถในการจัดหาไฮโดรเจน นอกจากนี้ อาศัยบริษัทเคมีใกล้ท่าเรือเพื่อเสริมสร้างการรวบรวมและการใช้ไฮโดรเจนที่เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม ก่อให้เกิดระบบจัดหาไฮโดรเจนที่หลากหลาย
การวางแผนท่าเรืออุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนใกล้ท่าเรือ:ใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบของท่าเรือเพื่อวางแผนและสร้างสวนอุตสาหกรรมเฉพาะทางอย่างแข็งขัน ดึงดูดบริษัทชั้นนำ จัดตั้งแพลตฟอร์มบริการสนับสนุนและโครงสร้างพื้นฐาน เสริมสร้างการวิจัยและพัฒนาและการส่งเสริมเชิงพาณิชย์ และเร่งการก่อสร้างระบบอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนใกล้ท่าเรือ ครอบคลุมการผลิต การจัดเก็บ การขนส่ง การเติมเชื้อเพลิง และการประยุกต์ใช้ ผ่านการรวมกลุ่มอุตสาหกรรมและการพัฒนาที่ประสานกัน ส่งเสริมการปรับปรุงและการเพิ่มประสิทธิภาพของห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน
นวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการยกระดับอุตสาหกรรม:เสริมสร้างนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการยกระดับอุตสาหกรรมในด้านการผลิต การจัดเก็บ การขนส่ง และการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนด้วยการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้น ส่งเสริมการพัฒนาและการผลิตในเชิงอุตสาหกรรมในเทคโนโลยีการจัดเก็บและขนส่งไฮโดรเจนในรูปก๊าซแรงดันสูงและของเหลว และเร่งการวิจัยและพัฒนาและการผลิตในประเทศของอุปกรณ์สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ผ่านนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการยกระดับอุตสาหกรรม ลดต้นทุนการประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนและปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการใช้พลังงานไฮโดรเจน
ความร่วมมือและการแลกเปลี่ยนระหว่างประเทศ:เสริมสร้างความร่วมมือและการแลกเปลี่ยนกับอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนระหว่างประเทศ เรียนรู้จากประสบการณ์และเทคโนโลยีขั้นสูงของต่างประเทศ และส่งเสริมการพัฒนาระหว่างประเทศของอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน ผ่านความร่วมมือและการแลกเปลี่ยนระหว่างประเทศ ร่วมกันแก้ไขความท้าทายและโอกาสของการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจน และส่งเสริมความเจริญรุ่งเรืองและการพัฒนาของอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนทั่วโลก
โดยสรุป อนาคตของอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือมีโอกาสที่กว้างขวาง แต่ยังคงเผชิญกับความท้าทายมากมาย มีเพียงการพยายามในด้านนวัตกรรมทางเทคโนโลยี การยกระดับอุตสาหกรรม และการสนับสนุนนโยบายเท่านั้นที่จะสามารถส่งเสริมการพัฒนาอย่างยั่งยืนและมีสุขภาพดีของอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนในท่าเรือ และมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนแปลงสีเขียวและคาร์บอนต่ำของท่าเรือทั่วโลก
