一台改变游戏规则的机器
在瑞典芬斯庞的西门子工厂里,一台 6.2 米长的涡轮机看起来平平无奇,但它能做一件了不起的事——烧氢气发电。
这台SGT-800燃气轮机可用多达75%的氢气和25%的天然气混合发电,碳排放直接砍掉近一半。听起来简单,做起来可不容易。
普通涡轮机要是敢这么干,不是烧不稳就是有爆炸风险。
氢气的好处显而易见:燃烧时不产生二氧化碳。但处理不好,问题也不少。
为什么新加坡需要它?
新加坡的电基本全靠烧天然气,这部分排放占了新加坡全国的四成。要在 2050 年把电力部门的碳排放降到净零,光靠现有技术肯定不行。
从 2023 年开始,新加坡定了个硬性规定:新建或改造的燃气电厂必须效率提高10%,而且至少要能烧30%的氢气。到 2030 年,得有 8 座电厂能用氢气。
西门子的这款涡轮机已经卖到新加坡,具体几台他们没说,但整个亚太地区卖出去 200 台左右。新加坡现在有 13 座燃气电厂,改造空间还挺大。
氢气到现在都没能大规模推广,原因很现实
太贵了。
生产要钱,存储要钱,运输更要钱。而且全球范围内配套的基础设施还远不如化石燃料和充电装置普及和方便。
针对氢气易燃等特性,西门子专门设计了特殊燃烧器来应对氢气的燃烧速度,还加强了通风、灭火和检测系统。

新加坡的打算
2022 年 10 月,新加坡推出了国家氢能战略。政府估算,到 2050 年氢气可以供应一半的电力需求——当然前提是技术得跟上。
目前已经给六个氢能技术项目投了4300 万新元,希望能把成本降下来,把技术做成熟。
新加坡能源市场管理局负责人表示:新加坡缺资源,必须提前布局各种可能的能源路径。现在投资氢燃料涡轮机,等将来氢经济真起来了,这些设备直接就能用,不用再大动干戈改造。
氨:一个替代方案
既然氢气运输这么麻烦,研究人员在琢磨另一条路:用氨来运氢气。
氨比较稳定,能以液体形式存储运输,而且化肥工业早就在用,现成的基础设施可以利用。氨本身就是氮气和氢气合成的,理论上到了目的地再“裂解”出氢气就行。
但问题是裂解需要很高的温度,而且来回转换会损失能量。所以现在也有人在研究能不能直接烧氨发电,跳过这个麻烦的中间环节。
西门子说直接烧氨还在早期研究阶段,因为氨的反应性比氢气和天然气都低,燃烧效率可能不够高。
不过新加坡显然对这个方向很感兴趣。10 月份,新加坡能源管理局已经让吉宝牵头,准备在裕廊岛搞一个用氨发电和加注的示范项目。
新加坡能源管理局的逻辑很清楚:如果能直接烧氨,省掉转换环节,整体效率会更高。
而且从能源安全角度看,氢气和氨的生产不像石油那样集中在少数几个地区,供应来源会更多样化。
不是非此即彼
东盟定了个目标,2025 年可再生能源要占到23%(2022 年是15%)。但对于用电量巨大且持续增长的东南亚来说,不可能只靠太阳能风能解决问题。
西门子的氢燃料涡轮机一个重要优势是启动快,10 分钟就能满负荷运转。这意味着当太阳落山或者风停了,它可以马上顶上去,保证电网稳定。
至于到底用氢气还是氨,或者其他什么方案,得看具体情况。
西门子能源的福斯表示,欧洲有现成的管道网络,建新管道也相对容易,所以氢气更适合。
但在亚洲,从澳大利亚或印度这些产氢国,跨海拉管道到新加坡根本不现实,所以氨可能是更好的选择。
福斯说,太阳能和风能刚起步时也面临同样的问题——技术不成熟、成本高、没人敢投。
真正的转折点是政府拿出明确的支持政策和资金,企业才敢放手去做。
“现在氢能和氨需要的就是这个,”他说,“政策制定者得像当年支持太阳能风能那样,给我们创造扩大规模的条件。”

【信息来源:Chin Hui Shan/The Straits Times、Siemens Energy】
