中國工業報記者 徐如玉
據了解,中國石化于12月18日宣布,我國首個工廠化海水制氫科研項目在青島建成。項目采用海水直接制氫與綠電制氫相結合的方式,每小時可生產綠氫20立方米,既為沿海地區消納可再生綠電生產綠氫探索新方案,也為資源化利用高含鹽工業廢水提供新路徑。
我國制氫總規模保持快速增長。預計到2030年,我國制氫年產量將達到5,300萬噸。我國“氫能產業發展中長期規劃”明確提出了氫能多元化示范應用的發展思路,到2050年,中國可再生能源電解制氫(即綠氫)的比例將達到70%。同時,制氫成本也隨之下降,到2040年后,綠氫的成本將降到10元每公斤以下。
我國綠氫項目大部分集中在三北地區(東北、西北、華北),主要是因為這些地區在資源稟賦、政策環境和消納場景方面具有顯著優勢。目前內蒙古的綠氫項目最多,達105個。按照各省的綠氫規劃,到2035年,吉林省的綠氫總產量將超過內蒙古。
到2030年,我國氫氣的年需求量將達到3,715萬噸,在終端能源消費中占比約為59%。到2060年,我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右,在終端能源消費中的占比約為20%。其中,工業領域用氫占比仍然最大,占總需求量的60%。
工廠化海水制氫可采用工廠化運行方式,利用水上光伏電站生產的部分綠電,通過電解槽將海水分解為氫氣和氧氣,所產氫氣并入青島煉化管網,用于煉化生產或氫能車輛加注,生產過程完全在工廠內進行。
海水制氫仍面臨技術挑戰。海水中約3%的鹽含量以及雜質中的氯離子會對電解設備電極造成腐蝕,陽離子的沉積可能堵塞設備孔道,降低電解效率甚至損壞設備。中國石化青島煉化和大連石油化工研究院聯合攻關,通過研發特制的關鍵設備和特殊工藝流程,成功攻克了耐氯電極技術、高性能極板設計以及海水循環系統等關鍵技術難題,實現了科研開發與應用場景的高度耦合互聯。
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