독일 수소에 대한 비밀 계획 : 현재 어떤 산업과 소비자가 알아야하는지

돋보기 아래의 수소 : 잠재력, 한계 및 논쟁

우주에서 가장 작고 가장 일반적인 요소 인 수소는 최근 몇 년 동안 글로벌 에너지 토론의 중심 주제로 발전했습니다. 글로벌 커뮤니티는 화석 연료에 대한 의존성을 줄이고 기후 변화에 대한 전투를 줄이는 방법을 찾고 있지만, 수소는 종종 궁극적 인 해결책으로 칭찬을받습니다. 지지자들은 그에게 지속 가능한 미래의 설계에 중요한 역할을 할 수있는 깨끗하고 다재다능한 에너지 원을 본다. 그러나 행복감 외에도 과장된 과대 광고를 경고하고 수소 기술과 관련된 상당한 도전을 나타내는 비판적 목소리도 있습니다.

수소가 실제로 에너지 전환을위한 핵심 기술에 대한 희망인지에 대한 문제는 복잡하고 복잡합니다. 이 질문의 맨 아래에 도달하기 위해서는 기술을보다 면밀히 검토하고 잠재력과 한계를 현실적으로 평가하고 비즈니스, 산업 및 사회의 현재 발전과 과제를 분석하는 것이 필수적입니다.

전문가의 관점 : 수소 경제의 기회와 도전

프리랜서 연방 협회 (Freelance of Freelance) 및 독립 전문가 (BVS EV) 및 Fraunhofer 공작 기계 및 개혁 기술 연구소 IWU의 전문가들은 수소 경제의 기회와 도전을 집중적으로 다루었습니다. 전문 세미나 및 전문가 토론에서 수소 기술의 경제적, 기술 및 정치적 측면을 분석하고 논의했습니다. 과학적 연구와 산업 및 기술 개발 분야의 실제 경험을 결합한 이들 기관의 전문 지식은 수소 주제에 대한 차별화 된 평가를위한 잘 알려진 기초를 제공합니다.

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기후 중립의 열쇠로서의 녹색 수소 : 야심 찬 목표

현재 논의의 초점은 주로 "녹색"수소에 있습니다. 이것은 태양, 바람 및 수력 발전과 같은 재생 가능한 에너지 원으로 인한 전기로 물의 전기 분해에 의해 생성됩니다. 녹색 수소는 생산 및 사용에 온실 가스 배출이 없거나 최소화되기 때문에 기후 중립으로 간주됩니다. 대조적으로, 천연 가스로부터 얻어지고 상당한 COS 배출을 유발하는 "회색"수소가 있으며, 생산이 분리되었지만 화석 자원은 여전히 ​​사용됩니다.

녹색 수소가 중심적인 역할을하는 기후 중립적 미래의 비전은 야심적이며 에너지 생성, 분포 및 사용에 포괄적 인 변화가 필요합니다. 그러나 수소 경제로의 전환은 생태 학적 관점에서 중요 할뿐만 아니라 독일과 유럽에 상당한 경제 기회를 제공합니다.

수소 리더십 경쟁에서 독일과 유럽

독일과 유럽은 수소 지역에 자신을 설정했습니다. 유럽 ​​연합은 유럽을 수소 기술의 글로벌 개척자로 만드는 것을 목표로하는 포괄적 인 수소 전략을 추구합니다. 독일 연방 정부는 또한 국가 수소 전략을 개발했으며 수소 인프라 및 생산 확대에 대한 대규모 투자를 계획했습니다.

이러한 이니셔티브는 정치적으로 동기를 부여 할뿐만 아니라 경제적으로 정당화됩니다. 수소 기술은 에너지 생성에서 자동차 산업, 화학 및 철강 산업에 이르기까지 다양한 산업의 기업들에게 상당한 성장 잠재력을 제공합니다. 강력한 수소 경제의 발전은 독일과 유럽에 세계 시장에서 결정적인 경쟁 우위를 제공하고 새로운 일자리를 창출 할 수 있습니다.

수소 경제로가는 길에 대한 도전 : 불균형 공급 및 수요

유망한 관점에도 불구하고 독일과 유럽은 전국 수소 경제로가는 길에 중대한 도전에 직면하고 있습니다. 가장 큰 장애물 중 하나는 수요와 수요 사이의 불균형입니다.

녹색 수소에 대한 수요는 급격히 증가하지만 생산 및 가용성은 현재 유지 될 수 없다고 BVS EV의 연방 부서 관리자 기계, 시스템, 운영 시설 인 Dirk Hennig는 다양한 응용 분야의 요구를 충당하기 위해 녹색 수소의 생산 능력의 포괄적 인 확장이 필요하다고 설명합니다.

현재 매년 약 백만 톤의 수소가 생산되고 있습니다. 그러나 그 중 상당 부분은 화석 연료에서 얻은 회색 수소입니다. 현재 추정에 따르면, 독일만으로는 기후 목표와 탈탄 산업에 도달하기 위해 2030 년까지 매년 약 450 만 톤의 수소가 필요했습니다. 이 수치는 현재 제안과 미래의 요구 사이의 막대한 불일치를 보여줍니다.

전체 공급망의 경제 부하 용량 : 결정적인 요인

녹색 수소의 포괄적이고 시장에 대한 공급을 보장하기 위해 개별 수소 생산 프로젝트를 촉진하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 오히려 전체 공급망을 경제적으로 실행할 수있게해야합니다. 여기에는 녹색 수소의 생산뿐만 아니라 가스의 수송, 저장 및 분포도 포함됩니다.

BVS EV의 Dirk Hennig는 녹색 수소 프로젝트를 홍보하는 것만으로는 충분하지 않다고 강조합니다. 오히려, 전체 공급망은 시장 성숙도와 전국 공급을 보장하기 위해 경제적으로 지속 가능한 설계해야합니다. 이것은 수소 경제의 성공은 가치 사슬의 모든 구성원이 효율적이고 저렴하게 기능한다는 사실에 달려 있음을 보여줍니다.

수소 적용의 다양한 영역 : 이동성, 산업, 건축 기술 및 에너지 공급

수소는 여전히 많은 사람들에게 여전히 추상적 인 주제이지만, 기술이 중요한 역할을하거나 미래에 작용할 수있는 다양한 적용 영역이 이미 있습니다. 수소의 가능한 사용은 이동성에서 산업, 건축 기술 및 에너지 공급에 이르기까지 다양합니다.

이동성의 수소 : 방출 -자동차, 트럭 등을위한 무료 드라이브

이동성 영역에서 수소는 기존의 연소 엔진 및 배터리 전기 드라이브에 대한 유망한 대안으로 간주됩니다. 수소가 강화 된 차량, 특히 연료 전지 차량은 여러 가지 장점을 제공합니다. 배터리 전기 자동차에 비해 수증기 만 방출하고 더 큰 범위와 급유 시간이 짧아지기 때문에 방출이 없습니다.

수소는 특히 무거운 상품 교통, 지역 대중 교통 및 운송에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 장거리 및 높은 페이로드의 경우, 연료 전지 드라이브는 종종 배터리 전기 솔루션보다 더 효율적이고 실용적입니다. 항공 및 철도 교통에서 수소 드라이브의 사용도 점점 더 연구되고 시도됩니다.

산업의 수소 : 철강 생산, 화학 및 기타 산업의 탈탄화

수소를위한 또 다른 중요한 적용 분야는 산업입니다. 많은 산업, 특히 철강 생산 및 화학 산업 분야에서는 대량의 에너지가 필요하며 상당한 공동 배출이 발생합니다. 수소는 여기서 탈탄화에 상당한 기여를 할 수 있습니다.

철강 생산에서 수소는 점점 더 탄소 기반 감소 공정을 대체 할 수 있습니다. 전통적으로, 강철은 코크스를 사용하여 폭발로 생산되며, 많은 양의 COS가 방출됩니다. 수소를 환원제로 사용함으로써 이러한 배출량은 크게 줄어들 수 있습니다. 수소는 또한 원료 및 에너지 원으로 작용할 수 있으며 예를 들어 암모니아 및 메탄올 생산과 같은 암모니아 및 메탄올 생산에서 화석 연료를 대체 할 수 있습니다. 또한, 수소가 열 및 전기 생성에 사용될 수있는 다른 많은 산업 분야, 예를 들어 정유소, 유리 및 시멘트 산업 및 식품 생산에서 가스 가스에 가스를 사용할 수 있습니다.

건축 기술의 수소 : 열 공급 및 분산 에너지 생성

수소는 또한 건축 기술에 유망한 용도를 제공합니다. 첫 번째 프로젝트는 주거 및 산업 건물의 열 공급에 수소를 사용하는 것을 보여줍니다. 연료 전지 히터는 예를 들어 주택 및 상업적 특성에 사용하여 열과 전기를 생성 할 수 있습니다. 탈 중앙화 에너지 생성을 위해 결합 된 열과 발전소 (CHP)에서 수소를 사용하는 것도 상상할 수 있습니다.

또 다른 흥미로운 접근법은 열 공급을위한 수소의 계절 저장입니다. 여름에는 풍부한 재생 에너지가있는 경우 전기 분해로 수소를 생성하고 저장할 수 있습니다. 겨울에는 열 요구 사항이 증가하고 재생 가능 에너지가 덜 사용되면 저장된 수소를 열 공급에 사용될 수 있습니다. 이는 난방 구축에서 화석 연료에 대한 의존성을 줄이고 전기와 열 사이의 부문 커플 링을 강화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

에너지 공급 수소 : 부문 커플 링 및 에너지 저장

수소는 섹터 커플 링, 즉 전기, 열 및 이동성의 연결에 중요한 역할을합니다. 다양한 에너지 부문 사이의 연결로 작용하고 통합되고 유연한 에너지 시스템을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

파일럿 프로젝트는 부문 커플 링의 필수 부분으로 수소 저장소의 사용을 조사합니다. 수소는 재생 가능 에너지를위한 장기 기억 역할을 할 수 있습니다. 바람과 태양계의 과도한 전기는 전기 분해를 통해 수소를 생성하고 저장하는 데 사용될 수 있습니다. 필요한 경우 수소는 연료 전지 또는 가스 발전소에 의해 전기 또는 열로 다시 전환 될 수 있습니다. 이 전력-가스 간 기술로 인해 재생 가능 에너지를 시간 시간과 공간적으로 더 유연하게 사용하고 네트워크 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

또한, 수소는 또한 합성 연료 (e- 연료)의 생산을위한 출발 물질로서 작용할 수있다. 전자 연료는 수소와 Co₂로 만들어졌으며 연소 엔진의 화석 연료에 대한 기후 중립 대안으로 사용될 수 있습니다. 이것은 예를 들어 항공 및 운송에서 직접 전기 화가 어려운 영역과 관련하여 특히 관련이있을 수 있습니다.

독일의 야심 찬 수소 목표 : 2030 년까지 10 기가 와트의 전기 분해 용량

독일은 수소에서 야심 찬 목표를 추구합니다. 연방 정부는 2030 년까지 녹색 수소를위한 10 기가 와트의 세대 용량을 창출하는 목표를 세웠습니다. 이 용량은 재생 가능한 전기를 사용하여 수소를 생산하는 전기 분해 시스템의 건설에 의해 달성됩니다.

이 목표는 국가 수소 전략의 일부이며 독일을 수소 기술의 주요 위치로 만들기위한 것입니다. 연방 정부는 광범위한 지원 프로그램과 연구 개발에 대한 투자로 수소 경제 확장을 지원합니다. 유럽 ​​연합은 또한 10 억 달러의 투자로 유럽 수소 인프라 및 산업의 설립을 장려합니다.

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Chemnitz의 참조 공장. H2 : 수소 질량 생산을위한 혁신

참조 공장에서. 이 공장은 독일 수소 전략에서 중요한 구성 요소이며 수소 기술의 생산 비용을 줄이고 시장 출시를 가속화하기위한 것입니다.

참조 공장. H2는 수소 분야의 새로운 생산 공정 및 기술에 대한 테스트 환경 역할을합니다. 전기 계산기 및 연료 전지 생산의 자동화 및 디지털화에 대한 혁신적인 접근 방식이 여기서 테스트되고 최적화됩니다. 목표는 수소 기술의 대량 생산을 가능하게하고 독일을 이러한 주요 기술을위한 글로벌 생산 센터로 개발하는 것입니다.

과제 및 장애물 : 투자 비용, 생산 능력, 보안 및 인프라

야심 찬 목표와 유망한 발전에도 불구하고 독일과 유럽은 수소 전략을 시행하는 데 큰 어려움을 겪고 있습니다. Dr.-ing. Chemnitz의 Fraunhofer Iwu의 수소 기술 전문가 인 Ulrike Beyer는 몇 가지 중심 측면을 강조합니다. 높은 투자 비용과 제한된 생산 능력으로 인해 전국 공급이 어렵습니다. 수소의 특정 물리적 특성에는 운송 및 저장을위한 새로운 보안 개념이 필요합니다. 또한 장기적으로 안정적인 공급망을 보장하기 위해서는 안전하고 강력한 인프라를 구축하는 것이 필수적입니다.

높은 투자 비용 및 경제 : 중요한 요소

가장 큰 과제 중 하나는 수소 기술에 대한 높은 투자 비용입니다. 녹색 수소의 생산은 현재 화석 연료에서 회색 수소 생산보다 훨씬 비싸다. 전기 계산기, 연료 전지 및 운송 및 스토리지의 인프라 비용은 현재 여전히 상대적으로 높습니다.

수소 경제를 경제적으로 실행하기 위해서는 상당한 비용 절감이 필요합니다. 이는 기술 혁신, 대량 생산, 규모 효과 및 재생 가능 에너지의 하락 비용을 통해 달성 될 수 있습니다. 정치 프레임 워크 조건과 자금 조달 조치는 화석 연료에 비해 녹색 수소의 경쟁력을 향상시키는 데 중요한 역할을합니다.

제한된 생산 능력 및 기술 개발 : 병목 현상을 피하십시오

또 다른 과제는 전기 계수 및 기타 수소 기술의 제한된 생산 능력입니다. 수소 전략의 야심 찬 목표를 달성하기 위해서는 생산 능력의 대규모 확장이 필요합니다. 이를 위해서는 새로운 생산 시설에 대한 상당한 투자와 기술 개발이 필요합니다.

전기 분해 분야에는 혁신 잠재력도 있습니다. 알칼리성 전기 분해, PEM 전기 분해 (양성자 교환 막) 및 SOEC 전기 분해 (고체 산화물 전기 분해 세포)와 같은 다양한 전기 분해 방법은 다양한 단계의 발달 단계에 위치합니다. 연구 개발은 전기 계수의 효율성, 수명 및 비용을 개선하고 새롭고 저렴한 재료 및 생산 공정을 개발하는 데 중점을 둡니다.

수소에 대한 보안 개념 : 운송, 저장 및 응용 프로그램

수소의 특정 물리학은 가스를 운반, 저장 및 사용할 때 안전에 대한 특별한 요구 사항을 배치합니다. 수소는 염증성이며 밀도가 낮으므로 특별한 안전 예방 조치가 필요합니다.

파이프 라인, 유조선 및 선박과 같은 수소 운반을위한 다양한 옵션이 있습니다. 파이프 라인으로 전송하는 것은 대량과 장거리에 가장 비용 효율적인 옵션이지만 새로운 수소 인프라를 설정해야합니다. 탱크 트럭이나 선박은 소량과 더 짧은 경로에 사용할 수 있습니다.

수소는 다른 형태, 예를 들어 압축 가스, 수소 수소 또는 화학적으로 결합 된 형태 (예 : LOHC- 액체 유기 수소 담체)로 저장 될 수있다. 각 메모리 모양에는 비용, 에너지 밀도 및 보안 측면에서 장점과 단점이 있습니다.

차량, 산업 공장 또는 건물에 있어야 수소의 모든 적용에 종합적인 보안 개념과 표준이 필요합니다. 이들은 수소의 특정 특성을 고려하고 가스 처리가 안전하고 안전한지 확인해야합니다.

파이프 라인, 메모리 및 가솔린 스테이션과 같은 강력한 인프라 구축

또 다른 중심 과제는 수소 경제를위한 안전하고 강력한 인프라를 구축하는 것입니다. 여기에는 수소 파이프 라인, 저장 및 가솔린 스테이션의 건설뿐만 아니라 수소 인프라를 기존 에너지 시스템에 통합하는 것이 포함됩니다.

수소 인프라의 구조는 장기적이고 비용이 많이 드는 작업입니다. 새로운 파이프 라인 및 스토리지 시스템의 건설 및 기존 인프라 전환에 대한 상당한 투자가 필요합니다. 차량을위한 전국 수소 충전소 네트워크의 개발도 주요 과제입니다.

시너지 효과를 사용하고 이중 구조를 피하려면 수소 인프라의 계획 및 구조를 신중하게 조정해야합니다. 수소 인프라를 기존 에너지 시스템에 통합하려면 정치, 비즈니스 및 과학의 다양한 행위자 간의 긴밀한 협력이 필요합니다.

경제의 자극으로서 전문가의 독립적 인 전문 지식

자격을 갖춘 전문가 협회 (Association of Qualified Experts)의 BVS EV는 수소 분야에서도 기술 혁신에 대한 잘 알려진 실습 지향 검토를 제공합니다. Dirk Hennig는“우리는 회사와 당국의 수소 문제에 대해 상담을받습니다. 우리의 임무는 사실 기반 답변을 제공하는 것입니다.

전문가들은 수소 프로젝트 및 기술 평가에 중요한 역할을합니다. 렌즈와 독립적 인 보고서를 작성하여 의사 결정에 대한 회사 및 당국을 지원할 수 있습니다. 귀하의 전문 지식은 수소 경제와 같은 복잡하고 역동적 인 분야에서 특히 중요합니다.

전문가의 독립적 인 전문 지식은 잘못된 결정을 피하고 올바른 기술 및 프로젝트에 대한 투자를 지시하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 위험을 최소화하고 보안 표준을 보장 할 수 있습니다. 이와 관련하여 전문가는 수소 경제의 성공적이고 지속 가능한 발전을위한 중요한 충동 공급자입니다.

수소 - 에너지 전환을위한 잠재력과 사실주의

녹색 수소는 에너지 전환과 경제의 탈탄화에 크게 기여할 수있는 막대한 잠재력을 제공합니다. 이동성, 산업, 건축 기술 및 에너지 공급 분야에서 다양한 적용 영역은 수소가 지속 가능한 미래를위한 핵심 기술이 될 수 있음을 보여줍니다.

동시에 포괄적 인 수소 경제로가는 길에 도전과 장애물을 현실적으로 평가하는 것이 중요합니다. 높은 투자 비용, 제한된 생산 용량, 보안 요구 사항 및 강력한 인프라의 설립은 정치, 비즈니스 및 과학의 공동 노력으로 만 마스터 할 수있는 상당한 작업입니다.

BVS EV는 수소 기술에 대한 논의를 계속해서 촉진하고 사실적이고 차별화 된 평가를 위해 노력할 것입니다. 수소의 잠재력을 사용하는 것이 중요하지만 동시에 도전을 무시하지는 않습니다. 현실적인 계획, 경제 확장 성과 지속적인 혁신을 통해서만 수소는 성공적이고 지속 가능한 에너지 전환의 필수 요소가 될 수 있습니다. 전문가의 전문 지식은 수소 미래를위한 길을 열기 위해 필수적인 역할을 할 것입니다.

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