12月18日,

中国石化大连院自主研发的

10Nm3/h海水直接电解制氢中试装置,

在青岛炼化一次开车成功,

标志海水直接电解制氢技术

产业化进程提速。

该项目采用海水直接制氢

与绿电制绿氢结合的模式,

既为沿海地区消纳可再生绿电

生产绿氢探索了新方案,

也为资源化利用高含盐工业废水

提供了新路径。

直接电解制氢技术新突破

传统的电解水制氢技术,

其高度依赖稀缺的清洁淡水资源,

对氢能产业的规模化发展构成了限制。

而海水制氢则面临更为复杂的挑战:

海水中约3%的盐含量以及

杂质中的氯离子会对

电解设备电极造成腐蚀,

阳离子的沉积则可能堵塞设备孔道,

降低电解效率乃至损坏设备,

这些都对设备设计与

技术工艺提出了更高要求。

目前海水制氢主要分为

间接和直接电解制氢。

与海水直接电解制氢相比

‌海水间接制氢技术‌是指

将海水先淡化成高纯度淡水,

然后再通过电解、光解

或热解等技术制取氢气,

受技术限制具有能耗高、工艺复杂、

成本高昂、废水排放等缺点。

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中国石化海水直接电解制氢项目

然而,海水直接电解制氢技术

是一种发展前景广阔且

成本相对较低的制氢技术,

该技术可直接利用沿海地区

丰富的海水资源和风电资源,

无需海水淡化过程,

大幅降低制氢物耗,

在沿海地区具有较强的竞争力。

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青岛炼化氢能“产研加”示范园

中国石化海水直接电解制氢项目

攻克了耐氯电极技术、

高性能极板设计以及

海水循环系统等关键技术难题。

不仅如此,还打通了从催化剂、

电极到关键部件设计

直至系统集成全流程,

突破了从实验室小试到

工业中试规模的技术瓶颈,

产品氢气中氧含量低于2ppm。

低于GB/T 37244-2018规定的

燃料电池车用氢气中

氧气含量小于5ppm要求,

可直接并入炼厂氢管网利用。

首个工厂化海水制氢项目落地

此次海水直接制氢项目是

我国首个工厂化海水制氢项目,

采用海水直接制氢与

绿电制绿氢结合的模式,

利用青岛炼化水上光伏电站

生产的部分绿电,

通过电解槽将海水分解为氢气和氧气,

每小时可生产绿氢20立方米,

实现海水直接电解生产绿氢。

所产氢气并入青岛炼化管网系统,

用于掺入炼化生产过程氢能车辆加注。

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中国石化海水直接电解制氢项目

青岛炼化发展规划高级专家表示,

通过研发设计特制的关键设备

和特殊的工艺流程,所产氢气就近并网,

实现了科研开发与应用场景的高度耦合互联。

项目探索对试验中的过程产品进行回收利用,

降低过程的放散损失,

在保护环境、节能降耗等方面

具有较好的示范引领作用。

对于未来发展方向,

海水直接电解制氢将开发

更高效的电极材料和更优化的工艺路线,

加速海水电解制氢技术迭代。

随着技术的不断成熟

和成本的逐步降低,

海水制氢技术有望在未来

实现规模化产业应用。

目前,我国氢能专利数量位居全球第一,

绿氢制取、氢燃料电池、

大流量加氢站控制系统等技术取得突破。

强化能源供给安全,

中央企业聚力推动氢能源开发利用。

多途径氢气制取

绿氢的制取需要设备和场地支撑。

11月29日,

家能源集团广东公司台山电厂

氢能(低碳)研究中心江门基地平台建设

及创新能力提升工程开工。

该中试基地是与火电联动的氢能

“产-供-储-运-用”全产业链核心技术

及关键设备研究一体化技术开发平台。

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氢能(低碳)研究中心江门基地平台效果图

今年以来,玉门油田坚决推进油气并举,

大力发展新能源业务,

成功投产中国石油第一个规模化

可再生能源电解水制氢装置,

通过输氢管道、管式槽车等方式,

将纯度99.99%的氢气送至

炼化总厂、化工园区等,

实现了氢气从生产到利用的全流程贯通。

5月17日,中国船舶自主研发的

国内最大单体产氢量

3000Nm³/h水电解制氢装备下线。

该装备实现了单体产氢量

由2000Nm³/h到3000Nm³/h的跨越,

运行电流密度提升17%,

槽体重量降低13%,

制氢系统具备30%—110%的动态调节能力,

可显著提高单机产能、

降低生产投入和运行成本。

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国内最大单体产氢量3000Nm³/h水电解制氢装备

在中国石化中原油田,

我国首个百千瓦固体氧化物(SOEC)

电解水制氢侧线装置示范运行。

该项目关键设备实现国产化,

总制氢功率达105千瓦,

首次实现产品氢气增压纯化功能

且纯度达99.999%,处于国内领先水平。

绿氢是指利用可再生能源制氢,

将可再生能源通过太阳能电池、

风机、水泵等发电机组转换成电能,

电能通过电解水制氢设备转换成氢气。

国家电投大安风光

制绿氢合成氨一体化示范项目是

国家首批清洁低碳氢能创新应用工程,

项目首创提出了

“绿电制绿氢,化工消纳绿氢”

的能源转化新路径。

9月20日,国家能源集团宁东可再生

氢碳减排示范区一期项目清水营制氢厂的

合格可再生氢顺利并入煤制合成氨装置,

全线打通电-氢-化系统,

实现了万方级光伏制可再生氢

与全球单体规模最大煤制油项目的成功贯通。

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清水营制氢厂

6月28日,

南方电网研发的我国首套自主研发的

百千瓦级电氢双向转换装置正式投运。

该装置在国内率先实现通过

一套装置完成制氢和发电,

实现了绿电和绿氢的双向高效可靠转换。

多元化氢能利用

氢气的使用首先在燃料领域。

12月5日,

中国一汽自主研发、国内首款

重型商用车缸内直喷氢气发动机——

CA6HV3氢气发动机在

解放6DV发动机超级工厂正式发布。

该氢气发动机最大功率可达460马力,

是当前国内功率最大的氢气发动机,

B10寿命行业领先,实现零碳排放。

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CA6HV3氢气发动机

今年1月至8月,

东风公司旗下氢能源车——

启辰大V氢境10辆运营车

半年行驶里程已超10万公里,

车辆可靠性、耐久性、

舒适性、操控性等都得到有力证明。

在内蒙古包头市,

中国华电建设的国内首个

工业天然气掺烧绿氢科研项目点火成功,

实现天然气掺烧绿氢

在工业锅炉点火燃烧供能。

项目利用现有的天然气网络管线系统进行掺氢,

使用氢气替代部分天然气,

有助于缓解工业天然气季节性紧缺的难题。

7月30日,

中国钢研纯氢冶金技术开发项目通过验收。

该项目氢直接还原铁的

金属化率达到96%以上,

实现了纯氢竖炉示范生产线

高还原效率、高能量利用率、

高稳定性等指标。

氢能的利用依赖于管道运输。

11月22日上午,由中国石油参建的

包头—临河输气管道工程顺利通气,

标志着国内首条具备掺氢输送能力的

高压、长距离管道项目建设圆满收官。

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包头—临河输气管道工程顺利通气

全天候加氢服务是扩大氢能使用的关键一环。

11月26日,

香港首座面向公众的加氢站——

中国石化香港凹头加氢站正式建成,

每日加氢能力达到1000公斤,

投用后可为公共巴士、食环车辆、

私家车等提供全天候加氢服务,

助力香港绿色能源转型。

据统计,

截至今年6月末,

我国累计建成加氢站456座,

全球占比36.1%,居世界之首。

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责任编辑丨苑洪涛

执行主编丨刘海草 张灏然

内容来源|各中央企业