在新西兰试验先进航空的试点氢集线器

内容 6Introduction 执行摘要 36试点绿色氢枢纽 新西兰机场绿色氢集线器的基本原理 本文件是代表新西兰政府编写的：商业、创新和就业部POBox1473,Wellington6140新西兰www.mbie.govt.nz 执行摘要 先导H2集线器 正在开发一系列技术来使航空脱碳-氢可能在许多这些技术中发挥关键作用。绿色氢被视为最可行的零碳排放燃料之一，有可能扩展到使用燃料电池，燃气轮机和混合动力系统的大型飞机。 新西兰制定了到2050年实现温室气体（温室气体）净零排放（生物甲烷除外）的目标。2019年，国内和国际航空占新西兰 机场氢气枢纽的势头增加主要来自欧洲，法国，意大利和德国连接到空中客车欧洲氢气枢纽网络。此外，日本和韩国等其他国家通常被视为氢气先驱，正在研究机场的氢气枢纽。目前，新西兰的绿色氢气供应有限。绿色气态和液态氢气生产将需要实现向零排放航空的过渡。 温室气体总排放量。 虽然与其他部门相比，这是一个相对较小的贡献，如果新西兰要实现其净零到2050年的目标，国内和国际航空必须减少排放。 While New Zealand has a number of challenges to come, by levering itsadvantages, New Zealand has a significant decarbonisation opportunity. Apilot green h氢hub 预计将为新西兰提供地方，区域，国家和全球利益。这些利益包括：吸引企业和研究与开发；支持更广泛的社会，文化和经济发展与复兴；工业利益相关者之间的合作以及重塑城市就业土地作用的机会。 试点绿色氢气枢纽 新西兰机场的试点中心将被定义为物理上集中的绿色氢气生产设施，主要用于机场使用，具有整合多种基于氢气的服务的能力，同时与当地社区联系并允许未来分阶段扩展。 在机场或机场附近共同定位氢气生产的好处将有助于试验，测试和开发航空清洁能源技术。它还将建立一个蓬勃发展的清洁能源生态系统，重塑就业土地的作用和功能，并提高当地劳动力的技能。2020年2020年2030年 Mid广泛传播氢飞机的商业用途 迟到 早期 主要的机场用途可能包括向机场车辆提供绿色氢气供应，机场能源需求和未来飞机。试点枢纽可能会为机场地面车辆提供氢气首先，直到用于航空运输的氢技术开发。 初步研究机场基础设施和能源需求 氢气上升基础设施全球部署 Introduction 这份报告似乎支持新西兰成为一个在航空清洁能源技术的试验，测试和开发方面处于世界领先地位，并在此过程中，在新西兰建立了蓬勃发展和创新的清洁能源生态系统。 本报告的目的是告知新西兰政府：利用试点绿色氢气枢纽的基本原理新西兰机场 最终目标是培育先进的航空和清洁能源生态系统，吸引国际研发投资，并加快新技术在新西兰和全球的商业应用。 可纳入绿色氢气中心试点的关键要素 An pilot green hydrogen hub at an airport provides the ideal testbed to acceleratethe airation industry 's transition to hydrogen technologies. With access to greenhydrogen the airport stakers, local businteries and research bodies will beempower研究、试验甚至购买氢基技术。 该项目的第一部分解决了本研究的两个基本问题。首先，确定氢气枢纽的好处及其在机场的定位。其次，定义机场的试点氢气枢纽可能是什么。 第1部分项目范围提供了文献综述和理论基础 Assumptions •中试氢气枢纽应生产绿氢(如下定义，通过可再生零碳电电解等方法)•试点绿色氢气枢纽应具有获得100%可再生电力然而，新西兰的电网不应该成为最初部署试点氢枢纽的障碍，因为电网大约85%是绿色的。•没有详细的经济模型要提供。•无储氢规定在撰写本报告时已在新西兰概述。•利益相关者的参与是至关重要的MBIE与政府和氢能部门的一系列利益相关方合作,探索对这一范围界定研究的潜在兴趣。该报告的范围已由利益相关者参与告知。本报告中提到的利益相关者有机会在发布前审查该报告，以对其进行事实检查，并确保未包含任何机密信息。 Rationale for新西兰机场的绿色氢能中心 ￿绿色氢集线器的背景和信息￿绿色氢集线器的国际储备￿新西兰氢集线器的基本原理￿机场氢集线器的基本原理￿新西兰的竞争和环境优势￿新西兰的挑战与机遇 新西兰机场绿色氢集线器的基本原理 除了在推动氢在其他方面很难减少的行业中使用方面对全球航空业的好处。 报告的这一部分旨在阐明建立新西兰机场的试点氢气枢纽。它包括有关为何考虑使用氢气枢纽的信息；机场国际氢气枢纽的盘点；潜在的好处新西兰及其航空业；以及新西兰在绿色氢枢纽方面的优势，挑战和机遇。 为了能够使用氢气来脱碳基础设施，需要绿色氢气生产设施。氢气中心是一个物理上集中的氢气生产设施，能够整合几个基于氢气的服务，同时对多个系统进行脱碳。 虽然氢不是航空脱碳的唯一选择，但它将与电气化和可持续航空燃料一起在更广泛的脱碳工作中发挥作用。 这是对国际需求的回应 鉴于该行业的全球性质，应对航空排放的行动，其中新 绿色氢集线器的背景和信息 新西兰是签署国。另一个成果是零排放车辆过渡委员会2022年行动计划，突出了全球愿望对地面和空中运输进行脱碳。2 对化石燃料对气候的影响的认识增加了，突出了对大规模行为变化的要求。这种全球认可引发了寻求替代解决方案以减轻和适应气候变化的动力 本报告将概述试点绿色氢枢纽的定义，涉及其与新西兰机场的主要整合和主要用例。 最终，IPCC报告和COP26成果都强调，需要采取更多措施来降低排放，并加快步伐以减轻进一步的环境恶化。 在全球范围内，尤其是在机场附近建立氢枢纽取得了进展。德国，法国，意大利，丹麦，美国，韩国，澳大利亚和英国等国家已与主要航空业利益相关者达成了谅解备忘录，包括飞机制造商，机场和航空公司运营商能够开发氢气枢纽。这标志着全球航空燃料基础设施的转变开始。 一个更安全、更可持续和更有弹性的未来。 世界各地的国家都宣布了气候紧急情况。在最近的IPCC报告中，概述了从2020年开始的剩余碳预算的当前估计，以50％的概率将变暖限制在1.5 ° C 已被评估为500GtCO2，以及1150GtCO2将升温限制在2°C的概率为67%。此外，2019年，约34%的人为温室气体净排放量来自能源供应部门，24%来自工业，22%来自农业、林业和其他土地利用，15%来自交通，6%来自建筑。 已经开发、试验和部署了各种脱碳方法。绿色氢已引起全球的强烈兴趣，并且越来越被视为能源和其他工业部门脱碳的主要缓解方法。当氢由可再生能源产生时，它是一种零碳能源载体，它提供了一种安全、灵活、可存储的化石燃料替代品。由于氢的重量能量密度，它被视为未来的零排放替代长途运输。 新西兰最近的行动包括发布“氢能愿景”，并与日本3和新加坡4签署关于氢技术合作的谅解备忘录。这鼓励了Obiyashi等日本公司在新西兰投资试点氢气项目，例如在奥克兰港口。从研发角度来看，德国和新西兰之间已经形成了一个国际绿色氢联盟，与奥塔哥大学共同领导5 此外，氢对一系列行业的脱碳潜力已经引起了更多的研究和开发。 正在开发创新的解决方案，以实现和嵌入跨部门的氢集成-这具有利用系统范围脱碳的优势。 在意识到所需的气候响应时， 《京都议定书》于2005年制定，致力于使缔约方实现具有国际约束力的温室气体减排目标。近年来，全球各方设定的目标在各个领域变得更加雄心勃勃和更广泛。在格拉斯哥举行的COP26会议上，在建立方面取得了重大成果国际航空气候野心联盟。 这些概念是混合氢飞机，这意味着它们通过改进的燃气涡轮发动机利用液氢与氧气的燃烧，并辅以氢燃料电池来产生电力。9 全球机场的快照 此外，新西兰和韩国签署了一份合作意向书，以调查新西兰大规模液态氢供应链的发展到韩国。该研究旨在确定在新西兰使用可再生电力开发液态氢供应链所需的经济可行性和核心技术，并将绿色氢进口到南方向一系列消费者分销的韩国。6 推进氢能项目。 为了使氢飞机成为航空业脱碳的可能性，机场将需要绿色氢供应。氢气的现场生产和液化可以 成为机场满足其个人能源需求、地面运输机队燃料需求和零排放飞机需求的有希望的选择。 这意味着在新西兰各部门的基础设施中利用氢的方向和动力增加。 在机场或机场附近共同定位氢气生产将消除往返于场外氢气生产设施的运输需求，这将进一步减少排放。这将使机场成为以氢气生产为核心的未来能源生态系统成为可能，如图1.10所示 绿色氢集线器的国际盘点 在全球范围内，机场对绿色氢供应和氢枢纽的需求正在增长。 值得注意的是，在欧洲，空中客车公司、液化空气公司和VINCI机场已经建立了合作伙伴关系，为氢气飞机建立了机场网络。 空客，主要飞机之一制造商将氢视为一种有前途的零排放技术，以减少航空业对气候的影响。8他们宣布了发展世界第一架零排放商用飞机2035，其中包括三个ZEROe概念。 国际机场氢轮毂的股票 根据世界能源理事会2021年关于国家氢战略的工作文件，12个国家发布了氢战略，另有19个国家仍 11这些战略概述了每个国家发展成功的氢经济以在指定时间内实现氢生产雄心的国家方法。 根据CSIRO HyResorce在撰写本报告时的说法，已有18个国家发布了国家氢战略，包括英国，加拿大，德国，日本，韩国，智利，法国，西班牙和摩洛哥。芬兰和巴拉圭等其他国家已经发布了路线图，中国和印度已经发布了政策指导方针，并计划在不久的将来发布国家战略。12西班牙，葡萄牙，匈牙利和挪威已经发布了国家氢战略，但没有发现机场的氢枢纽信息。 德国将重点放在当地的“绿色”氢气生产上，还将从中东，北非，澳大利亚和智利进口氢气。 中国，日本和韩国是燃料电池技术的领导者，并且越来越多地转向氢汽车，卡车和公共汽车，包括推出加油基础设施。由于与液化天然气等现有燃料供应链的相似性，拥有氢供应链比电池电动汽车具有优势。 国际机场水电汇总表 20个配备氢气的国际机场 projects have been included in this report. However, thisnumber is likely to increase given the international driveto crain greenge 气体排放，航空业主要利益相关者的雄心勃勃的公告，以及通过国际旅行加强对碳排放的审查。 亚洲也有重要的追求，日本和韩国被视为氢的先驱。日本和韩国率先提出了氢经济的想法，并将重点放在工业和运输上，以大规模脱碳。 中国，美国，俄罗斯和印度尚未发布国家氢战略，但由于其地缘政治影响而被注意到。他们最初的政策公告说明他们向氢过渡的雄心。 Japanhas expected a hydrogen requirement of 3 million公吨per year and 20 million公吨per year by 2030. Thisincluding mobility targets of 200, 000 fuel cell electricvehicles 在发布了国家氢战略的国家中，已经调查了机场氢枢纽的潜力（其中信息已公开）。 机场氢气枢纽的动力增加主要来自欧洲，法国，意大利和德国连接到空中客车欧洲氢气枢纽网络。欧洲为氢气扩大规模奠定了基础： 中国是世界上最大的氢气生产商（主要是“灰色”氢气）。2020年，中国的氢气产量约占世界总量的三分之一。据估计，到2050.18年，中国每年将需要约1.3亿吨氢气。如附录表16所示，中国已经在考虑机场使用氢气，并提供上海机场的信息。 到