氢锅炉:气体集中供暖的替代方案?

如果我们要降低家庭供暖的碳排放，用天然气供暖就不能继续下去了。这就是氢锅炉的作用。氢是天然气的低碳替代品，可以通过现有的天然气网络输送到其他地方。

重要的是:目前还不可能购买或安装备氢锅炉．不过，Baxi和伍斯特博世(Worcester Bosch)等制造商已经开发出了可工作的原型机。

为什么需要燃气加热的替代方案？

化石燃料不仅耗尽了，而且继续使用它们还向大气中排放碳等温室气体。这些气体无法逃离我们的大气层，导致全球气温上升，这正在改变我们的气候。

作为全球气候紧急状况的一部分，英国政府正在努力减少本国的碳排放。具体来说，英国政府已经通过法律，作为一个国家，到2050年，我们的碳排放将达到净零．

供暖占英国碳排放总量的三分之一左右。因此，找到一种替代燃料和技术将大大减少我们的碳足迹。

英国政府已经采取措施提高燃气锅炉的能源效率，并逐步淘汰燃油锅炉。此外，从2025年起，燃气锅炉将不会安装在新建筑中。

然而，目前英国有8/10的家庭使用燃气锅炉作为中央供暖燃料。而可再生供暖系统，比如热泵与太阳能热利用不向大气排放碳，用可再生能源取代所有的燃气锅炉既昂贵又不切实际。

因此，与其更换供暖系统，更好的解决方案将是使燃料低碳。氢是一种低碳的天然气替代品，可以通过熟悉的锅炉为家庭提供供暖和热水。

什么是氢气锅炉？

氢锅炉的工作方式与现有的燃气锅炉类似。关键的区别在于，它不仅可以用天然气供暖，也可以用纯氢供暖。

氢锅炉的安装方式与燃气锅炉相同，外观也非常相似。它们将被连接到燃气网络，当需要加热和热水时，燃料被送到机组。

许多内部零件也将是相同的。只有少数部件，如火焰探测器和燃烧器，需要更换以适应氢气。

如果天然气网络转换为100%的氢气供应，则将培训天然气安全注册工程师进行安装。同样，他们也接受过安装液化石油气锅炉和天然气的培训。

氢燃料电池锅炉呢？

氢是一种众所周知的燃料来源，已经被用作氢燃料电池的一部分。氢燃料电池将氢分解成不同的部分来发电。作为这一过程的副产品，也产生了热量，可用于加热家庭。

虽然氢燃料电池技术已经存在，但在安装氢燃料电池时，几乎没有选择。英国为数不多的选择之一是由领先的锅炉制造商Viessmann开发的。

这个菲斯曼Vitovalor是一款微型CHP(热电联产)系统，可以帮助你降低电费和取暖费。然而，它比燃气锅炉贵得多，包括安装在内的潜在成本在1万至1.5万英镑之间。

可以购买氢锅炉吗?

现在还不可能买到氢锅炉，但所有现代锅炉都能使用一定水平的氢。虽然它们可能还不能买到，但一些锅炉制造商已经在开发氢气锅炉的原型。这包括Baxi和伍斯特博世，他们也呼吁从2025年开始安装的所有新锅炉都能准备好氢．

一个氢气锅炉将能够用天然气为家庭供暖。然后，如果转换到氢气，它可以继续运行100%的氢后，供暖工程师的短期访问。

虽然目前的燃气锅炉不能使用100%的氢气，但大多数将使用氢气混合物。

什么是氢混合?

氢气混合是指将氢气添加到当前气体供应中。所以它是天然气和氢气的混合物。气体供应中的氢含量不得超过20%。这是支持天然气的20:80。

氢锅炉的优点

在寻找化石燃料的低碳替代品的过程中，氢持有许多答案。

熟悉的供暖系统

将天然气网络转换为氢气将允许房主继续用熟悉的锅炉来为他们的房子供暖。同时，降低碳排放。另一种选择是安装可再生供暖系统——这对大多数人来说都是陌生的技术。

比天然气更环保

当我们的锅炉燃烧化石燃料时，碳被释放到大气中，这正在破坏我们的地球。当氢燃烧时，它只产生水和热，而不产生碳。即使我们结合使用天然气和氢气，我们也可以显著减少碳排放。

不需要更换基础设施

氢气网络可以使用与天然气相同的管道、配件和锅炉，因此几乎不需要投资改变基础设施。即使是今天，许多锅炉仍能继续使用，房主也可以避免更换供暖系统的费用。

高效的燃料

氢含有大量的能量，因为1kg的氢所含的能量相当于2.8kg的汽油。

氢的缺点

尽管氢燃料有这么多好处，但在改用氢燃料网络之前，还必须克服一些挑战。

制氢成本很高（目前）

目前，大量生产氢气以满足需求并不便宜。氢气可以通过电解（即使用电将水分解成氧和氢）或通过蒸汽甲烷重整（STR）产生。

如果不被捕获，制氢会释放出碳

虽然氢在锅炉中使用时不会排放碳，但生产氢会排放碳。为了解决这个问题，需要发展低碳生产方法。例如，电解需要由来自风能或太阳能发电厂的可再生电力提供动力，而不是由燃烧化石燃料产生的电力。

SMR涉及用蒸汽和催化剂加热天然气中的甲烷，但这会产生碳和氢。为了使这种方法低碳，需要使用碳捕获存储（CSS）系统来防止碳逸出到大气中。

比较一下氢的优缺点．

氢气锅炉何时可用？

最早将氢气加入天然气网络的日期可能是2026年——更多信息请查看氢的时间表．政府的目标是到2050年，氢将占英国能源消耗的20-35%。但是，目前还没有决定是否将氢用于家庭供暖。

政府正在与加热行业合作，研究和试验氢作为加热燃料以及可能的氢生产方法。这些项目包括:

海德策略

海德莱项目在斯塔福德郡基尔大学（Keele University，Staffordshire）运行，正在测试在国家电网中使用20:80混合氢气制天然气的可行性。采用20:80混合，英国大多数锅炉或安装过程无需改变。目前的目标是到2025年逐步将氢与天然气的比例提高到20:80。

有趣的是，1996年以后生产的冷凝气体锅炉使用的气体中含有高达23%的氢气。这意味着只要你有一个现代化的燃气锅炉你就应该为氢气网络的第一阶段做好准备。

截至2020年7月，健康与安全执行局(HSE)正在审查该项目的结果，希望在2020年底开始公开试验。

Hy4Heat

Hy4Heat项目正在研究和测试100%氢气网络的可能性。

截至2020年7月，该项目取得了非常积极的成果。氢燃料网络中使用的电器与天然气非常相似，但安全是项目的主要重点。如果没有适当的措施，使用天然气是不安全的，氢也是如此。这是一种不同类型的气体，因此安装人员需要接受培训，以确保他们能够安全地使用氢气。然而，这方面的研究仍在进行中。

我们的道路上已经有了氢燃料汽车，在过去，50%的氢混合燃料已经在天然气网络中使用。如果氢气网络准备好了，大多数现代锅炉应该能够进行相对简单的改造，使其使用100%的氢气工作。这意味着房主将不会面临巨大的费用或不便。此外，安装人员只需要少量的额外培训。

氢供应计划

世界各地都有项目试图找到一种生产低碳氢的有效方法。这个UK government has invested £20m in the Hydrogen Supply Programme to investigate how viable a hydrogen network would be. This includes the HyDeploy project at Keele University. The project is trialling the use of 20% hydrogen with 80% natural gas on a private gas network without changing the pipelines or boilers.

一个氢锅炉要多少钱?

目前还不知道氢气锅炉的价格。然而，领先的锅炉制造商Baxi、Ideal、Vaillant和Worcester Bosch承诺，它们的成本不会超过同等的燃气锅炉。

因此，安装一台氢气锅炉的成本在500到3000英镑之间。

锅炉价格因锅炉制造商、型号和类型而异。锅炉类型包括combi(最流行的)，常规和系统。您现有的供暖系统、物业类型以及对供暖和热水的需求将决定最适合您的家庭的锅炉。

我们的指南新锅炉价格和更换成本给出了一个全面的概念，一个新的锅炉将花费多少钱。

让你的家庭供暖更高效

如果你需要更换你的锅炉现代冷凝燃气锅炉可以使用提议的20%的氢气供应。

氢锅炉还没有准备好安装到家庭中，但这并不意味着你必须等待使你的家庭更有效率。这是因为现代冷凝燃气锅炉效率高，可以让您的家更舒适。不仅如此，你还可以减少碳排放，可能还能减少取暖费。

或者，你可以转向低碳加热系统，比如热泵,太阳能热或生物质锅炉．这些供暖系统都是由可再生能源驱动的，不会向大气中排放碳。

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关于作者

汤姆

汤姆在撰写可再生能源和环保供暖系统方面有丰富的经验和专业知识。他还花时间研究未来的家庭供暖会是什么样子。如果你正在寻求节能和减少客户碳排放的建议，汤姆将会有答案。