日常生活中常见的海水资源,能否与车辆能源消耗联系起来?或许,人们会联想到汽车沿着海边穿梭,由浩瀚海洋提供动力的场景。
近期,中国企业的 “工厂化海水制氢” 研究项目在中石化青岛炼油化工有限责任公司成功完成。该项目创新性地将海水直接制氢技术与绿电结合生产绿氢,实现每小时高效产出 20 立方米绿氢能源。这一突破不仅为沿海地区消纳可再生绿电提供了新途径,也为高盐工业废水的资源利用探索了新路径。
项目采用工厂化运营模式,充分利用青岛炼化水务光伏电站产生的部分绿电,通过电解槽将海水有效分解为氢气和氧气,产出的氢气并入青岛炼化的管道系统,可用于炼化生产过程,也为氢能源车辆提供加注服务。整个生产流程在工厂内完成,实现了高效环保的制氢模式。
海水制氢:绿色能源的新篇章!
海水制氢作为绿色能源的新兴领域,正展现出广阔前景。绿氢作为通过太阳能、风能等可再生能源直接生产的氢能,因其生产过程低排放的特性备受关注。在中国企业的沿海及海域地区,风能、太阳能和海水资源极为丰富,为绿电制绿氢提供了可行性。通过海水直接电解制氢技术,可将不稳定的绿电资源高效转化为易存储、易消费的绿氢资源,同时节约宝贵的淡水资源,为氢能产业的蓬勃发展探索新路径。
海水制氢面临哪些挑战?
攻克海水制氢的多重技术难关。尽管海水制氢优势显著,该技术仍面临重大挑战:海水中约 3% 的盐含量及杂质中的氯离子会对电解设备电极造成腐蚀,阳离子沉积可能堵塞设备孔隙,进而影响电解效率,甚至可能损坏整套设备。为解决这些问题,中石化青岛炼化与大连石油化工研究院合作,联合开发专用电解设备及工艺流程。通过不懈努力,成功攻克了耐氯电极技术、高性能极板设计、海水循环系统等关键技术难题,实现了科研成果与实际应用的深度融合。
随着海水制氢技术的不断进步和成本下降,该技术有望在未来实现大规模工业应用。目前,中国企业正大力推进海水制氢技术的深入研究,多家国内高校及科研机构投身海水制氢研发,积极攻克技术难关。同时,国家发改委与国家能源局于 2022 年发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,明确提出推动包括海水制氢在内的氢能新技术研究与应用,绿氢生产、氢燃料电池、大流量加氢站控制系统等技术也取得显著突破。
中石化在氢能领域的发展举措
作为国内能源化工企业,中石化也在积极拓展氢能领域:不仅建立了完整的氢能研产体系,还大力推动氢能技术的工业应用。通过与高校、科研机构深度合作,中石化在氢能技术上取得显著进展,为未来能源转型奠定坚实基础。
中石化致力于打造国内领先的氢能企业,积极推动氢能全产业链的技术研发与应用。通过搭建关键共性技术平台,持续推动氢能产业高质量发展。近期,中石化成功投用兆瓦级质子交换膜(PEM)电解制氢装置,并成为国内首家启动 100 千瓦级固体氧化物(SOEC)电解制氢项目的企业,同时突破了燃料电池铂基催化剂的公斤级工业化生产。这些重要进展标志着中石化在氢能领域的实力与影响力日益增强。
在氢能领域,中石化持续强化产业布局,尤其是在绿氢炼化与氢能交通领域:成功启动万吨级光伏绿氢示范项目,展现了在可再生能源领域的实力;同时建成 136 座加氢站和 11 个氢燃料电池供应中心,初步构建 “一大五小” 氢能走廊体系,为氢能交通发展提供坚实基础。2023 年,中石化加氢站加氢量占全国约 40%,进一步巩固了其在氢能产业的地位。