氢能，“燃”起来了！

中国能源产业发展网发布时间：

2024-06-26 10:26

氢，作为一种清洁能源，与风、光一样深受行业追捧。但不同的是，氢“成长”的好似慢了些。

近年来，向海洋要资源逐渐成为行业发展的新趋势。不过，要了资源发了电又该如何进行下去呢？这时候，氢或许就能“大显身手”一番。

这不最近，再传喜讯：海上风电可再生能源和海上直接电解制氢一体化实现了！

从实验室走向现场，“氢”这扇大门正在被打开。

实现了：海上风&氢能

海洋，占全球储水量约为96%左右，在绝大多数人眼中，拥有着远比陆地更丰富的资源，向海洋要资源也愈加成为全球的共识。比如，传统的油气开发，由最开始的陆下勘探逐步向近海、深海、远海挖掘。

随着能源转型发展，风光发电也逐步从陆上向海洋转移，然而，海上风光发完电，下一步又该如何输送到内陆一直是个难题。

与此同时，海上氢能发展亦是深受行业重视，但是，与风光不同的是，制氢本身就是很大的难题，这也是行业一直研发的重点领域之一。

随着海上风光的开展以及海上制氢的技术研发，两者结合逐渐成为新的尝试点。

这不，由中国工程院院士、深圳大学教授与东方电气集团携手合作，一直在海水制氢方面积极探索。先从实验室做起，2022年就构建出了大海不可控海洋波动环境下海水直接制氢的全新路径与技术；尽可能实现项目落地，前几日，该团队将海水直接制氢原理首次与海上风电进行对接，完成两者一体化的实现。

据了解，该团队设计出1.2标准立方米每小时的海上可再生能源海水无淡化原位直接电解制氢漂浮平台，并在兴化湾3级至8级大风、0.3米至0.9米海浪干扰下，与海上风电对接，同时，为应对风电的不稳定性，搭配了一个储能系统，连续稳定运行10天，实现制氢纯度达到了99.9%至99.99%区间。

这无疑不给未来近深远海可再生电力大规模开发点燃希望。

难也要干

据了解，直接电解海水制氢难点很多，比如电解质的选择、电解槽设计等等，这些难点都源于海水本身的特性。

海水成分太复杂，且浓度易受地理位置或者季节影响发生改变，加之海水中较低的离子传导率、海浪波动等因素都很容易对电解过程产生负面影响，比如：产生副反应竞争、催化剂失活、隔膜堵塞等等。

这也就是为什么，自20世纪70年代开始就提出了直接电解海水制氢，但我国直到近两年才开始逐渐有成效。

但是，海水制氢并不会因为这些困难而止步。

我国“富煤贫油少气”的基本现状，意味着能源转型必须要走在最前沿，氢能在一方面可以作为燃料使用，比如现如今比较火的氢燃料电池、氢能车等，在一定程度上就可以替代石油这类的传统化石资源，减少对外进口依赖。

另一方面，氢能又可以是风、光新能源发电的“小助手”，氢电耦合可以有效解决新能源就地消纳问题，让风、光发的多余电“有地可去”，增强电网的调节性。

基于“双碳”目标政策下，电解水制氢是较为绿色的制氢方式之一。其中，间接电解水制氢技术比较成熟，但是最大的问题就是，该技术需要先使用净化系统将海水淡化，这样以来就增加了制氢的能耗成本。

为此，直接电解水制氢便成了“焦点”。今年3月份，国家能源集团联合烟台中集来福士海洋工程研发的“一站式海上绿色氢醇氨生产作业系统”，以海上光伏为主，重点开展光伏驱动海水直接电解制氢的研究。

此次，该团队成功演示了6千瓦电解规模、1.2标准立方米每小时的高效原位直接电解海水制氢浮动系统。直白地说，此次选择KOH作为自阻尼电解质SDE，为了控制海浪运动对于电解过程的影响，通过一个浮动平台抵消部分海浪波动，同时，还增加了一定量的配重和锚进行牵制。

这一设计无需增加过多的流程及成本就可原位获得淡水，海浪波动在一定程度上也能增强水的传质，最后SDE中也并没有明显的杂质和沉淀物堵塞。

之前所说的难题似乎都被“迎刃而解”了。

氢能时代要来了

“难道说“氢能”要成为下一个风口？”

之前，谈起氢能，总觉得是一个框架或者说是一种期望，太多的难点使得氢能这扇大门迟迟打不开。有的人在该领域埋头苦干，有的人就在旁边观望等待时机，如今，可以说，氢能逐渐成为新的增长点了。

就拿氢燃料电池来说，据中国汽车工业协会统计数据，2023年我国氢燃料电池汽车全年销量为5791辆，同比增长72%。主要以大型商用车领域为主：香港首辆氢能巴士试运行成功，加氢时间最快仅为10分钟，续航最大达400公里；3月，我国首列氢能源市域列车试运行成功，标志着氢能在轨道交通领域应用取得新突破......

其实，对氢发展的重视是自上而下的。

就在本月，国家最高领导人在宁夏视察工作时特别点名氢能，要求风电、光伏、氢能等清洁能源产业要精耕细作、持续发展；国务院总理在澳大利亚考察时，还抽空去看了氢能重卡、液氢移动加注车。

各省市也是积极为氢能发展亮“绿灯”。在河南，全国首个GW级氢燃料电池热电联供示范项目试运行成功；在江西，国内首艘商用氢燃料电池动力游览船“西海新源1号”正式交付使用；作为氢能发展的重点省份之一，山东也是首个提出要对氢能源车免收高速费......

氢能发展好似进入了“快车道”，如此显眼的领域，也吸引了许多车企加入进来。吉利远程新能源商用车集团联手其他公司，基于内蒙古丰富的风光资源，打造新能源、氢醇一体化发展的示范工程；宁德时代也与重塑能源携手为氢能及燃料电池汽车市场助力。

氢，除了与风、光的配合逐渐增多之外，天然气也对氢能产业的应用“敞开大门”。前段时间，国家发改委引发《天然气利用管理办法》，提出油气电氢综合能源供应项目、终端天然气掺氢示范项目等高精尖天然气安全高效利用新业态被认定为优先类应用。

加之，最近这次直接电解海水制氢与海洋风电的成功“合作”，使得海洋成为巨大的氢矿成为现实。

以上种种均在传达一个信号：氢能时代要来了！

来源：

石油Link

作者：

柚见半夏