중요

수소에서 무한대까지

H2∞ 프로젝트

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수소를 선택해야 하는 이유

우리는 수소가 캘리포니아의 탈탄소화 미래에 중요한 역할을 할 것이라고 믿습니다. 가스 시스템을 탈탄소화하는 것 외에도 수소와 같은 제로 탄소 연료를 사용하면 전기화하기 어려운 영역에서 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

수소는 연료, 재생 가능 천연가스(RNG)의 공급원료 또는 천연가스와 혼합할 때 탄소가 없는 에너지 운반체로서 PG&E와 관련이 있습니다. 당사는 통합 천연가스 및 전기 사업을 활용하여 연료 전지 전기 자동차(FCEV), 전기 마이크로그리드용 연료, 기존 발전소 및 가전제품의 연소와 같은 수소 응용 분야를 탐색할 것입니다. 수소는 PG&E가 2040년 탄소 중립 목표를 5년 앞두고 탄소 중립을 목표로 하는 방법 중 하나입니다.

수소-무한대 프로젝트

Hydrogen to Infinity 프로젝트 로고

PG&E와 협력업체들은 수소에서 인피니티 또는 H2∞라는 미국에서 가장 포괄적인 엔드 투 엔드 수소 가스 전송 시설을 출시했습니다. 이는 격리된 전송 파이프라인 및 저장 시스템에서 수소와 천연가스를 혼합합니다. 130에이커 규모의 시설은 캘리포니아 로디에 건설되며, 수소 생산 경로, 파이프라인 운송, 저장 및 궁극적으로 로디 에너지 센터 발전소에서의 연소를 위한 운영 입증의 기반이 될 것입니다.

 

H2∞는 상당한 재생 가능 전력을 포함하는 현지 전력망이 보충된 현장 재생 가능 에너지로 구동되는 청정 수소를 사용할 것입니다. 수소 생산의 수원은 로디시의 화이트 슬라우 수처리 시설입니다. 이는 지역 물 공급에 영향을 미치지 않는 재생수를 제공할 수 있습니다.

 

그린 수소는 운송 시장, 특히 중장비 차량, 해양 및 철도용 연료를 포함한 몇 가지 잠재적 응용 분야를 보유하고 있습니다. 수소는 계절별 에너지 저장 용도로도 적합하며 수소-천연 가스 혼합물은 기존 가스 기기에 직접 사용되는 것으로 고려되고 있습니다.

 

PG&E는 유통 압력 프로젝트 및 최종 용도에 중점을 둔 다른 캘리포니아 파이프라인 운영자의 시연을 지원합니다. 당사의 프로젝트와 함께 기존 천연가스 인프라에 수소를 혼합하는 모든 측면을 다루어 주 전체의 수소 주입 표준을 준비합니다.



수소-무한대 개요

H2 Infinity Simplified Test Loop

우리의 목표는 2027년 말까지 수소 프로젝트를 운영하고 그 후 몇 년 동안 잠재적인 미래 단계를 달성하는 것입니다.

 

H2∞는 독립형 다공급, 다방향 및 폐쇄형 천연가스 전송 파이프라인 시스템(테스트 루프)에서 다양한 수준의 수소 및 천연가스 혼합물을 연구할 것입니다. 여기에는 다양한 빈티지 가스 파이프를 테스트하고 2030년까지 기존 시스템에 혼합할 수 있는 안전한 수준의 수소를 알리는 것이 포함됩니다. 이 시설은 최소 10년 동안 운영될 예정이며 활성 자산으로 무기한 연장될 예정입니다.



향후 범위

 

프로젝트의 향후 단계에는 다음이 포함될 수 있습니다.

 

  • 풀스케일 장비 호환성, 누출 테스트, 풀스케일 재료 및 무결성 테스트를 테스트할 수 있는 풀스케일 오프라인 테스트 시설입니다. 이 시설은 실험실 연구를 확장하는 데 있어 가스 산업이 인식한 격차를 메울 수 있습니다.
  • 검사 실험실 및 워크숍을 포함하는 실험실. 이를 통해 실험실 규모 테스트를 통해 전체 규모 및 실시간 테스트 프로그램보다 앞서 연구 및 테스트 프로그램을 지원할 수 있습니다. 또한 전체 규모 테스트 전, 도중 및 후에 장비 및 샘플의 조사 및 검사를 지원할 수 있습니다.
  • 유틸리티 인력을 위한 지식 보급 및 안전/운영 교육을 위한 전용 교실과 추가 교육 영역을 포함하는 교육 및 훈련 시설.
  • 수소-천연가스 혼합을 분리하고 공급업체 기술 및 민감한 고객 장비에 대해 달성 가능한 순도를 입증하기 위한 혼합 제거 영역을 테스트하는 혼합 제거 기술. 이를 통해 수소 연료 공급 스테이션(현장 압축 저장 장치 포함)에 순수 수소 공급을 공급할 수 있으며, 이는 중장비, 경량 및 버스 차량에 적합합니다.
  • 로디 에너지 센터 발전소에 수소 천연 가스 혼합물을 공급하여 연소를 통해 전기를 생산하는 상호 연결 파이프라인.
수소-무한대 프로젝트의 1단계 다이어그램

  • 통제된 천연가스 및 수소 혼합 환경에서 신규 및 기존 파이프라인 자산 평가.
  • 대부분의 전송 자산을 테스트하고 지속적인 연구 및 혁신 공간을 창출합니다.
  • 수소 혼합 시스템에 대한 실제 운영 경험을 통해 운영, 유지보수 및 안전에 대한 전문 지식을 개발하고 직원을 교육합니다.
  • 가스 파이프라인 및 에너지 공급 시스템의 미래를 향한 혁신과 발전을 촉진합니다.
  • 천연가스 시스템에서 화석 천연가스를 저탄소 수소로 대체하여 기후 변화에 긍정적인 영향을 미치는 능력을 보여 기후 목표 달성.
  • 지역 사회 리더, 고객 및 대중에게 수소를 무탄소 연료로 사용하고 에너지 시스템의 탈탄소화를 돕는 역할에 대해 교육하고 알립니다.

GHD 로고

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City of Lodi 로고

로디시 방문

 

NCPA 로고

북부 캘리포니아 전력청 방문

 

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CERT 로고

UC 리버사이드 방문하기

 

ROSEN 로고

ROSEN 방문하기

 

PG&E와 향후 수소 협력 가능성에 대해 논의하려면 Hydrogen@pge.com으로 이메일을 보내주십시오.

추가 수소 노력

캘리포니아 수소 허브

PG&E의 Hydrogen to Infinity 프로젝트에 대한 보완 이니셔티브는 캘리포니아 수소 허브입니다.

 

2023년 10월 13일에 발표된 바와 같이 미국 에너지부(DOE)는 청정 에너지 및 친환경 일자리 창출에 중점을 둔 프로젝트를 구축하고 확장하기 위해 캘리포니아에 최대 12억 달러를 수여했습니다. 목표는 2045년까지 탄소 중립 경제를 달성하는 것입니다.

 

캘리포니아는 DOE의 지역 청정 수소 허브(H2Hubs)의 7명의 수상자 중 하나입니다. H2Hubs는 청정 수소 생산자, 소비자 및 연결 인프라로 구성된 전국 네트워크를 형성합니다. 청정 수소의 생산, 보관, 전달 및 최종 사용을 지원합니다. 이들은 함께 다음을 수행해야 합니다.

  • 연간 3백만 미터톤의 수소 생산
  • 2030년 미국 수소 생산 목표의 거의 3분의 1에 도달
  • 미국 총 탄소 배출량의 30%를 차지하는 탈탄소화가 어려운 산업 부문의 배출량 감소
  • 매년 최종 사용으로 2,500만 미터톤의 이산화탄소(CO2) 배출량을 줄이십시오. 이는 연간 550만 대의 가스 구동 자동차 배출량과 거의 동일한 양입니다.
  • 전국적으로 수만 개의 선지급 일자리를 창출하고 유지
  • 더 건강한 지역사회 지원

 

연구 및 개발

PG&E는 2018년부터 수소 생산, 천연 가스 시스템의 수소 혼합 및 수소 활용에 대한 R&D에 적극적으로 참여해 왔습니다. 수소 로드맵이 개발되어 주요 R&D 활동을 안내하여 탄소 중립 및 재생 가스 시스템 달성을 향해 나아가고 있습니다.

 

  • 생산
    수소 생산 R&D 작업의 우선 순위에는 탄소 포집, 메탄 열분해 및 바이오매스를 출발 공급원료로 사용하는 증기 메탄 개질이 포함됩니다.
  • 블렌딩
    천연가스 시스템에서 수소 혼합의 우선순위에는 무결성 관리, 네트워크 용량, 지하 저장, 최종 사용 장비, 누출 완화 및 관리에 미치는 영향에 대한 이해가 포함됩니다.
  • 활용
    수소 활용의 우선 순위에는 천연가스와 수소의 혼합물에서 작동하도록 기존 천연가스 고객 장비를 수정하고 NOx 배출 제로 수소 연소 공정을 개발하는 것이 포함됩니다.

 

자세한 내용은 R&D 전략 보고서(PDF) 를 참조하십시오.

자주 묻는 질문

수소는 주기율표에서 원자 번호 1로 우주에서 가장 풍부한 원소이며 원소 중 가장 간단하고 가볍습니다. 2개의 원자(H2)를 갖는 수소 가스는 무색, 무취, 무독성 및 고인화성이다.

수소는 지구상에 순수한 형태로 대량으로 존재하지 않습니다. 이는 항상 탄소 및 산소와 같은 다른 원소와 결합됩니다. 예는 메탄(CH4) 및 물(H2O)을 포함한다. 순수 수소를 분리하려면 다른 원소와 분리해야 합니다. 이는 전기분해 및 열 변환의 두 가지 주요 방법을 통해 수행됩니다.

 

전기분해는 물을 수소와 산소로 분리하는 것이며 전기가 필요합니다. 전원이 재생 가능한 전기인 경우, 공정은 완전히 탄소가 없습니다.

 

가장 일반적인 열 변환 방법은 증기 메탄 개질(SMR)이라는 프로세스입니다. SMR은 메탄과 물을 반응시켜 수소와 일산화탄소를 생성하는 반응입니다. 다른 열 변환 수소 생산 방법은 메탄 열분해 및 바이오매스 가스화를 포함한다. SMR보다 대기 중 탄소 배출량이 더 낮을 수 있습니다.

청정 수소는 대기 중 CO2 배출량을 거의 또는 전혀 배출하지 않는 방식으로 만들어진 수소입니다. 이는 재생 가능한 에너지로 구동되는 전기분해 또는 재생 가능한 천연가스의 열 변환, 탄소 포집을 통한 SMR 또는 탄소 포집을 통한 바이오매스의 가스화로 수행할 수 있습니다.

PG&E 시스템에는 시간이 지남에 따라 설치된 다양한 유형의 파이프라인, 조절기 및 밸브가 있습니다. 빈티지 장비를 테스트하면 이러한 자산이 수소와 천연가스를 혼합하여 장기간 동안 어떻게 작동하는지 이해할 수 있습니다.

2022년 7월 캘리포니아 대학교 리버사이드에서 수소 혼합 영향 연구(PDF) 를 완료했습니다.  California Public Utilities Commission 웹사이트에서 이 연구를 참조할 수 있습니다.

    수소에 대한 추가 정보

    기업 지속 가능성 보고서

    PG&E의 에너지 투자 및 혁신에 대해 읽어보십시오.

    PG&E 바이오메탄 페이지

    PG&E가 어떻게 바이오메탄 상호 연결 프로젝트를 지원하는지 알아보십시오.

    PG&E 연락하기

    추가 질문이 있는 경우 으로 이메일을 hydrogen@pge.com.