“低碳制氫”逐步邁向產業(yè)化

中國石化新星新疆綠氫公司 本報記者 張軍 攝

10月10日，中國石油和化學工業(yè)聯合會黨委常委龐廣廉在接受中國證券報記者采訪時表示，直接海水制氫為降低電解水制氫成本提供了新的可能，目前我國已經在海上完成了制氫技術測試，經反復驗證其成本低至符合大規(guī)模生產的條件。

同日，記者從中國石油獲悉，中國石油首個自主研發(fā)設備制氫試驗項目近日在吐哈油田成功投運。該項目是中國石油首個應用自主研發(fā)設備的綠電制綠氫項目，也是新疆吐魯番市第一個綠電制綠氫項目，具有較強的創(chuàng)新性和示范性。

業(yè)內人士表示，目前，以綠氫為代表的“低碳制氫”取代傳統(tǒng)能源制氫的速度正在加快，上市公司正在積極布局助推綠氫發(fā)展駛入“快車道”。

尚有瓶頸亟待解決

龐廣廉表示，雖然我國目前在海水制氫上取得了一定的突破，但這項研究尚處于早期階段，距離實際應用還有較長的路要走?！跋嘈胖袊鴱?到100是最厲害的，一旦有突破就有可能?！饼嫃V廉稱。

中海石油氣電集團技術研發(fā)中心氫能所所長王秀林認為，海水直接電解的技術還有亟待解決的瓶頸?！霸谌婵紤]整個工藝流程后，我們認為，開發(fā)具有抗腐蝕能力的高效催化劑、研究能夠用于海水電解的交換膜、改進電極結構、設計新型電解反應體系和電解槽裝置，這些都是滿足日后規(guī)?；茪涞囊?。” 

深圳大學深地科學與綠色能源研究院院長謝和平日前在碳中和能源高峰論壇上表示，要加快研發(fā)攻關個性化的海上風機等可再生能源技術，對接大規(guī)模的“固定式”“動力式”“漂浮式”海水直接制氫運行平臺全新技術裝備，引領全球“海洋綠氫”產業(yè)鏈。

謝和平介紹，為適應海洋不可控臺風浪，基于全新原理的拓展模型及調控系統(tǒng)，其研究團隊與東方電氣集團聯合設計了漂浮式海水制氫平臺。今年5月，團隊在福建省福清市興化灣進行的1.2Nm3/h海水原位直接電解制氫成功海試，打造了全球首個海上風電海水直接電解制氫技術示范工程。

未來發(fā)展?jié)摿Υ?/strong>

業(yè)內人士表示，利用可再生能源電解水制氫是最具前景的氫氣生產途徑之一，可避免海水淡化、純化等過程，尤其適用于深遠海風電就地消納，可大幅降低海上風電輸變電成本。

近日，直接電解海水制氫在業(yè)內又有新進展。今年9月，由中國科學院大連化學物理研究所研究員王二東團隊研發(fā)的直接電解海水制氫裝置，已連續(xù)穩(wěn)定運行超2000小時，證明了直接海水制氫技術的可行性。

據介紹，上述研究團隊現已實現直接電解海水制氫從基礎研究探索、關鍵材料研究到系統(tǒng)設計集成全鏈條研發(fā)。該團隊先后攻克了催化劑、電極反應過程、電極設計、電解液調節(jié)等系列關鍵科學技術問題，突破了高選擇性耐氯析氧電極設計與制備技術、抗鈣鎂離子沉積析氫電極設計與制備技術、新型高效直接電解海水制氫電解槽設計與制造技術、智能全自動電解液濃度控制技術等系列關鍵技術，并且累計申請電解海水制氫相關專利17件，初步形成了電解海水制氫技術自主知識產權體系。

謝和平表示，未來，隨著海上風電價格持續(xù)降低，海水直接電解制氫技術未來具有更大潛力。當電價低于0.23元/度時，海水制氫成本與“煤制氫+CCUS”相比具有競爭優(yōu)勢；當電價低于0.15元/度時，海水制氫與煤制灰氫相當；當電價低于0.11元/度時，海水制氫成本將完全低于煤制灰氫成本。

“因為海水是取之不盡的。未來海水制氫必將改變世界能源格局，形成全新的綠氫新路徑。”謝和平稱。

上市公司布局綠氫賽道

據機構不完全統(tǒng)計，截至2021年底，全球約有500個氫能項目，其中約120個是在建綠氫項目。以綠氫為代表的“低碳制氫”取代傳統(tǒng)能源制氫的速度正在加快。目前，我國的綠氫產業(yè)已從關鍵技術研發(fā)逐步轉向產業(yè)發(fā)展階段，未來將在降本增效、推進規(guī)?；瘧蒙舷鹿Ψ颉?/p>

上市公司正在積極布局助推綠氫發(fā)展駛入“快車道”。10月10日，記者從中國石油獲悉，中國石油首個自研設備制氫試驗項目于9月底在吐哈油田成功投運。

據中國石油方面介紹，吐哈油田的制氫項目是中國石油首個應用自主研發(fā)設備的綠電制綠氫項目，也是新疆吐魯番市第一個綠電制綠氫項目，更是打造鄯善綠色產業(yè)園區(qū)的首個示范項目，具有較強的創(chuàng)新性和示范性。

據了解，該項目具有完全自主知識產權。系統(tǒng)總負荷為6兆瓦，白天運行期間，由吐哈油田120兆瓦源網荷儲一體化項目所發(fā)綠電進行供電；晚間部分時段，由一體化項目儲能供電，產出氫氣純度達99.9%，由新疆鄯善工業(yè)園區(qū)用氫企業(yè)消納。

中國石化也于近日宣布新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產。新疆庫車綠氫示范項目是國內首次規(guī)模化利用光伏發(fā)電直接制綠氫的項目，每年生產的兩萬噸綠氫全部就近供應中國石化塔河煉化公司，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實現現代油品加工與綠氫耦合低碳發(fā)展。該項目的全面建成投產標志著我國綠氫規(guī)?；I(yè)應用實現零的突破。

吉電股份日前在投資者互動平臺表示，目前公司已投入運行的中韓示范區(qū)“可再生能源+PEM制氫+加氫”一體化創(chuàng)新示范項目，總制氫能力為600Nm3/h。該項目作為長春市現唯一氫源，為吉林省氫能交通示范提供保障，現示范運行6輛氫能大巴。

華電重工此前也表示，公司已完成大容量堿性電解水制氫裝置和部分氫能核心材料的開發(fā)，并持續(xù)加大在新型高效電解制氫技術、氫燃料電池功能技術等方面的研發(fā)力度。公司1200Nm3/h堿性電解水制氫裝置與氣體擴散層產品已成功下線。