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海水制氫有望開(kāi)辟產(chǎn)業(yè)新賽道

時(shí)間:2024-07-09 11:13 來(lái)源:jslgpump.com 作者:利工集團(tuán) 點(diǎn)擊:

我國(guó)淡水資源相對(duì)短缺,如何解決可再生能源資源豐富和淡水資源短缺的矛盾?近日,東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)合作,首次實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電與海水直接電解制氫一體化,在大海中利用海上風(fēng)電驅(qū)動(dòng)海水制氫。

近日,東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)合作,首次實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電與海水直接電解制氫一體化,在大海中利用海上風(fēng)電驅(qū)動(dòng)海水制氫。

節(jié)水與消納海上風(fēng)電同行

上述項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的合作方——東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理劉泰生在接受《中國(guó)能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示,項(xiàng)目取得了兩個(gè)突破:一是在3級(jí)至8級(jí)大風(fēng)、0.3米至0.9米海浪干擾下,平臺(tái)首次與海上風(fēng)電直接對(duì)接,連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行240個(gè)小時(shí),海水雜質(zhì)離子阻隔率高達(dá)99.99%以上,制氫純度達(dá)到99.9%至99.99%;二是研究團(tuán)隊(duì)還完成了中石油長(zhǎng)慶油氣田采出水無(wú)純化電解制氫現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),期間,示范樣機(jī)氫氣產(chǎn)量達(dá)到額定值,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量顯示氫氣純度達(dá)到99.999%。
我國(guó)淡水資源相對(duì)短缺,如何解決可再生能源資源豐富和淡水資源短缺的矛盾?謝和平院士及其科研團(tuán)隊(duì)以物理力學(xué)和電化學(xué)相結(jié)合的思路,開(kāi)創(chuàng)了無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù),很好地解決了上述問(wèn)題。
“不僅克服了淡水資源短缺的困難。”在劉泰生看來(lái),“該技術(shù)的突破同時(shí)還解決了深遠(yuǎn)??稍偕茉聪{的問(wèn)題。”
經(jīng)測(cè)算,我國(guó)可開(kāi)發(fā)的深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電資源可達(dá)20億千瓦。利用深遠(yuǎn)海的可再生能源在海上制氫,然后再就地轉(zhuǎn)化為氨,使得可再生能源就地轉(zhuǎn)化為綠色原材料。“這將開(kāi)啟海洋能源利用新賽道,也能切實(shí)解決深遠(yuǎn)海風(fēng)力資源的消納問(wèn)題。”劉泰生說(shuō)。

有望實(shí)現(xiàn)“海陸并舉”

在劉泰生看來(lái),海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)前景廣闊,未來(lái)有助于實(shí)現(xiàn)“海陸并舉”。
在海上,海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)可與海上風(fēng)電、光伏、石油鉆井平臺(tái)等結(jié)合,實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海綠色電力就地消納,解決深遠(yuǎn)海電力難以傳輸回陸地的難題,大幅降低風(fēng)電傳輸、消納成本和制氫成本,并進(jìn)一步就地轉(zhuǎn)化生產(chǎn)綠氨、綠色甲醇等高附加值化工產(chǎn)品,加快推進(jìn)海洋可再生能源的綜合開(kāi)發(fā)和利用。
在陸上,海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)可用于油氣田采出水、火電廠脫硫廢水等工業(yè)廢水制氫,以及城市內(nèi)的生活污水制氫,不僅可有效降低水處理成本,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氫增值,還能為綠色節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
“尤其是西北地區(qū),風(fēng)光資源豐富但水資源匱乏,無(wú)法實(shí)現(xiàn)淡水制氫,而諸如居民生活廢水、苦咸水、鹽湖水等,都可以制氫。”劉泰生說(shuō),“這種技術(shù)可以充分利用當(dāng)?shù)厣钌a(chǎn)廢水等來(lái)制氫,切實(shí)解決清潔能源消納和利用問(wèn)題。”

或成能源開(kāi)發(fā)新路徑

那么,如何推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?目前而言,還需攻克一些難題。
“電解水制氫最大的成本來(lái)自于用電,如果電價(jià)下降到合適區(qū)間,綠電電解水制氫將比煤化工制氫更有優(yōu)勢(shì),而且產(chǎn)出的還是綠氫。”劉泰生說(shuō)。“建議允許隔墻售電,讓電站多種經(jīng)營(yíng),在出售電力的同時(shí),將富余電力用來(lái)制氫,這是消納可再生能源非常好的方式。”
據(jù)劉泰生介紹,東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院有限公司在福建曾做過(guò)測(cè)算,根據(jù)目前的發(fā)電成本和上網(wǎng)電價(jià),若將電站的棄電用于制氫,制氫的成本可低至5元/公斤。
盡管目前還有諸多的困難,但是研究團(tuán)隊(duì)仍然充滿(mǎn)信心。謝和平院士認(rèn)為,通過(guò)將取之不盡的海水資源直接制氫,并結(jié)合海上風(fēng)電技術(shù),將改變未來(lái)能源開(kāi)發(fā)路徑。

 
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