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案例分析

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氢气在行动

推动南非的氢经济——英美资源集团及其合作伙伴支持氢谷概念;推出世界上最大的氢动力汽车

在南非,全球领先的矿业公司和氢能委员会指导成员英美资源集团目前正在探索氢谷的潜力,该谷将聚集多个工业和研究计划,以在整个氢价值链中开展试点项目。

得益于其世界领先的太阳能和风能资源,以及生产绿色氢所需的 PEM 电解槽和利用氢发电的燃料电池中使用的铂族金属 (PGM),南非现在已准备好在这两个方面进行资本化氢气的产生和消耗。

由财团牵头的可行性研究确定了三个关键的氢谷枢纽

英美资源集团与南非科学与创新部 (DSI)、南非国家发展研究所 (SANEDI)、氢能委员会指导成员 ENGIE 和 Bambili Energy 合作,于 2021 年 10 月完成了氢谷可行性研究。请点击 这里 访问完整报告。

可行性研究确定了三个枢纽——约翰内斯堡,延伸到勒斯滕堡和比勒陀利亚;德班,包括城市本身和理查兹湾;和林波波省以英美资源集团的 Mogalakwena PGMs 矿为中心——在将氢气纳入南非经济以及将南非及其丰富的可再生能源建设为具有战略意义的绿色氢气生产中心方面发挥着重要作用。

© 英美资源集团

氢谷具有巨大的经济和就业潜力

独立进行的可行性研究结果表明,到 2050 年,氢谷可以为南非 GDP 增加 $4-90 亿美元(直接和间接贡献),同时每年还创造 14,000 至 30,000 个直接和间接就业机会。这些工作将跨越整个氢价值链,从研发、工程和维护到培训和外展——涵盖采购、生产、运输、储存和燃料电池制造等应用。

© 英美资源集团

在这些中心确定了九个单独的试点项目,并建议开发商优先考虑。它们跨越运输、工业和建筑行业。

© 英美资源集团

自可行性研究结果公布以来,英美资源集团一直与南非 DSI 以及 Bambili Energy 和 ENGIE 等其他合作伙伴合作实施相关项目,同时继续推进独立努力,将氢动力解决方案引入其矿山作为到 2040 年,该公司的部分目标是在其运营中实现碳中和。

在其 Mogalakwena PGMs 矿山投资可再生氢生产技术,以及开发氢动力燃料电池矿山运输卡车——世界上最大的以氢为动力的卡车——是这种方法的一个典型例子。

纽根TM值 – 英美资源集团的零排放运输解决方案

纽根TM值 代表了对采矿的不同思考方式。英美资源集团的 FutureSmart MiningTM值 该计划正在开发和实施逐步变革的创新,这些创新正在改变采矿的本质以及利益相关者如何体验和与行业互动。英美资源集团现在正致力于实现矿山一体化、自动化、碳中和和用水量少得多的世界。 

这个更广泛的目标是 nuGen 背后的灵感TM值 零排放运输解决方案 (ZEHS) 项目,一个用于矿场的端到端集成绿色氢气生产、加油和运输系统。 

© 英美资源集团

世界上最轻的 510 吨卡车

nuGen 的试点TM值 零排放运输解决方案是一款氢动力超级矿用运输卡车。这是一个雄心勃勃的项目,标志着这种尺寸和载重能力的卡车(一辆载重为 290 吨的 220 吨卡车 = 总载重 510 吨)已被改装为使用将产生的氢气运行-现场与电池混合组合。

  • 纽根TM值 卡车由柴油动力车辆改装而成。这辆卡车使用混合氢燃料电池提供大约一半的电力,另一半使用电池组,以便从制动中回收能量。
  • 氢气从储罐进入燃料电池并与氧气混合,在铂催化的化学反应中生成水。这会产生电力,用于为驱动车轮的电机提供动力。车辆的唯一排放物是水蒸气。
  • 2 兆瓦混合动力电池/氢燃料电池动力装置取代了安装的柴油发动机,由英美资源集团及其合作伙伴 First Mode 在美国西雅图设计。
  • 卡车中的电源管理和电池系统经过开发,可在运输卡车下坡行驶时通过再生制动回收能量,从而提高整体效率。
  • 通过收集下坡时产生的再生能量,我们减少了对外部能量的需求。这种储存在电池中的能量与氢气一起扩展了卡车的续航里程并减少了卡车的停运时间,因为加氢比给电池充电要快得多。

作为集成 nuGen 的一部分TM值 解决方案,英美资源集团还在 Mogalakwena 建造了一个零排放汽车氢气生产、储存和加氢综合体,该综合体包括非洲最大的电解槽和一个太阳能光伏发电场,以支持运输卡车的运行。氢能委员会指导成员 ENGIE 是这个概念验证项目的氢生产商和供应商。 

展望未来

英美资源集团现在计划在 Mogalakwena 将 40 辆柴油动力超级运输卡车改装为氢气,然后在其全球约 400 辆卡车的车队中推广这项技术。 nuGen 的推出TM值 卡车为在最重载运输形式中更广泛地采用和使用氢气提供了一个真实的案例。 

在英美资源集团的工厂,运输卡车的柴油排放量高达 80%,这项技术将为公司的运营碳中和目标做出重大贡献。这辆卡车是一个有形且相关的例子,说明通过对氢的可能性有清晰的愿景,然后与其他人合作实现突破性成果,可以实现什么。 

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