日常生活中常見的海水資源,能否與車輛能源消耗聯系起來?或許,人們會聯想到汽車沿著海邊穿梭,由浩瀚海洋提供動力的場景。
近期,中國企業的 “工廠化海水制氫” 研究項目在中石化青島煉油化工有限責任公司成功完成。該項目創新性地將海水直接制氫技術與綠電結合生產綠氫,實現每小時高效產出 20 立方米綠氫能源。這一突破不僅為沿海地區消納可再生綠電提供了新途徑,也為高鹽工業廢水的資源利用探索了新路徑。
項目采用工廠化運營模式,充分利用青島煉化水務光伏電站產生的部分綠電,通過電解槽將海水有效分解為氫氣和氧氣,產出的氫氣并入青島煉化的管道系統,可用于煉化生產過程,也為氫能源車輛提供加注服務。整個生產流程在工廠內完成,實現了高效環保的制氫模式。
海水制氫:綠色能源的新篇章!
海水制氫作為綠色能源的新興領域,正展現出廣闊前景。綠氫作為通過太陽能、風能等可再生能源直接生產的氫能,因其生產過程低排放的特性備受關注。在中國企業的沿海及海域地區,風能、太陽能和海水資源極為豐富,為綠電制綠氫提供了可行性。通過海水直接電解制氫技術,可將不穩定的綠電資源高效轉化為易存儲、易消費的綠氫資源,同時節約寶貴的淡水資源,為氫能產業的蓬勃發展探索新路徑。
海水制氫面臨哪些挑戰?
攻克海水制氫的多重技術難關。盡管海水制氫優勢顯著,該技術仍面臨重大挑戰:海水中約 3% 的鹽含量及雜質中的氯離子會對電解設備電極造成腐蝕,陽離子沉積可能堵塞設備孔隙,進而影響電解效率,甚至可能損壞整套設備。為解決這些問題,中石化青島煉化與大連石油化工研究院合作,聯合開發專用電解設備及工藝流程。通過不懈努力,成功攻克了耐氯電極技術、高性能極板設計、海水循環系統等關鍵技術難題,實現了科研成果與實際應用的深度融合。
隨著海水制氫技術的不斷進步和成本下降,該技術有望在未來實現大規模工業應用。目前,中國企業正大力推進海水制氫技術的深入研究,多家國內高校及科研機構投身海水制氫研發,積極攻克技術難關。同時,國家發改委與國家能源局于 2022 年發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》,明確提出推動包括海水制氫在內的氫能新技術研究與應用,綠氫生產、氫燃料電池、大流量加氫站控制系統等技術也取得顯著突破。
中石化在氫能領域的發展舉措
作為國內能源化工企業,中石化也在積極拓展氫能領域:不僅建立了完整的氫能研產體系,還大力推動氫能技術的工業應用。通過與高校、科研機構深度合作,中石化在氫能技術上取得顯著進展,為未來能源轉型奠定堅實基礎。
中石化致力于打造國內領先的氫能企業,積極推動氫能全產業鏈的技術研發與應用。通過搭建關鍵共性技術平臺,持續推動氫能產業高質量發展。近期,中石化成功投用兆瓦級質子交換膜(PEM)電解制氫裝置,并成為國內首家啟動 100 千瓦級固體氧化物(SOEC)電解制氫項目的企業,同時突破了燃料電池鉑基催化劑的公斤級工業化生產。這些重要進展標志著中石化在氫能領域的實力與影響力日益增強。
在氫能領域,中石化持續強化產業布局,尤其是在綠氫煉化與氫能交通領域:成功啟動萬噸級光伏綠氫示范項目,展現了在可再生能源領域的實力;同時建成 136 座加氫站和 11 個氫燃料電池供應中心,初步構建 “一大五小” 氫能走廊體系,為氫能交通發展提供堅實基礎。2023 年,中石化加氫站加氫量占全國約 40%,進一步鞏固了其在氫能產業的地位。