百千瓦級(jí)SOEC電解水制氫項(xiàng)目開(kāi)建
由中國(guó)石化(大連)石油化工研究院有限公司自主研發(fā)，中原油田和廣州工程有限公司共同承建的百千瓦級(jí)固體氧化物電解槽(SOEC)電解水制氫項(xiàng)目在河南省濮陽(yáng)工業(yè)園區(qū)開(kāi)建。
“該項(xiàng)目是中國(guó)石化兆瓦級(jí)可再生電力電解水制氫示范項(xiàng)目的子課題，被立項(xiàng)為中國(guó)石化氫能技術(shù)重大科技項(xiàng)目，預(yù)期施工周期30天，試驗(yàn)周期60天。”中原油田油氣加工技術(shù)服務(wù)中心黨委書記魏忠昕表示。
據(jù)介紹，水電解制氫按電解質(zhì)和電荷載體的不同，可以分為堿性電解槽(AEC)、質(zhì)子交換膜電解槽(PEMEC)和SOEC等。其中，SOEC電解水制氫技術(shù)是一種能在中高溫下將熱能和電能高效環(huán)保地直接轉(zhuǎn)化為燃料中化學(xué)能的全固態(tài)化學(xué)電解技術(shù)，不需要采用鉑等貴金屬做催化劑，氣體產(chǎn)物易分離，不存在液態(tài)電解質(zhì)腐蝕和流失等問(wèn)題，并且電解效率最高、能耗最低，在電解水技術(shù)中具有極大競(jìng)爭(zhēng)力。
目前，SOEC電解水制氫技術(shù)在國(guó)內(nèi)化工園區(qū)沒(méi)有進(jìn)行試驗(yàn)的先例，并且在推廣過(guò)程中也面臨不少問(wèn)題。與其他水電解制氫相比，SOEC電解水過(guò)程中的高溫對(duì)電堆和系統(tǒng)提出了更為嚴(yán)苛的要求。因此，如何在高溫下保持較好的性能和穩(wěn)定性，同時(shí)保證成本盡可能低，是該技術(shù)推廣的難點(diǎn)。
“依托已建綠氫項(xiàng)目及現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施，中原油田加大與科研院所的合作，積極打造氫能產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的應(yīng)用中試基地。”魏忠昕說(shuō)，中原油田電網(wǎng)獨(dú)立完善，擁有可利用的土地，可以實(shí)現(xiàn)電力、氫氣、空氣輸配管理，可以為該項(xiàng)目制氫設(shè)備提供穩(wěn)定的公用工程配套。
“我們此次試驗(yàn)針對(duì)百千瓦級(jí)SOEC系統(tǒng)在高溫、高濕、涉氫、富氧及微正壓環(huán)境等苛刻條件下的穩(wěn)定運(yùn)行、低能耗等難點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)，進(jìn)而提高電堆和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低成本。”該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)石化(大連)石油化工研究院有限公司楊雁博士表示。
除了制氫之外，SOEC技術(shù)在二氧化碳回收、助力碳中和方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
據(jù)油氣加工技術(shù)服務(wù)中心氫能源項(xiàng)目部經(jīng)理王海寧介紹：“SOEC技術(shù)原料適應(yīng)性廣，電解槽進(jìn)料為水蒸氣，添加二氧化碳后可生成合成氣，再進(jìn)一步生產(chǎn)合成燃料。因此，SOEC技術(shù)有望被廣泛應(yīng)用于二氧化碳回收、燃料生產(chǎn)和化學(xué)合成品，具有碳中性循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。”
“下一步，我們要加快SOEC電解水制氫等技術(shù)研究，找到一條推進(jìn)氫能大規(guī)模利用的最優(yōu)技術(shù)方案，促進(jìn)綠氫技術(shù)自主化研發(fā)及規(guī)?；瘧?yīng)用，為國(guó)家‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供重要技術(shù)支持。”油氣加工技術(shù)服務(wù)中心經(jīng)理梁建偉表示。
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