习近平总书记指出:“能源低碳发展关乎人类未来”“要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置”。作为东方电气集团“六电六业”产业布局的重要一环,海水无淡化原位直接制氢的技术开发及产业化推广应用是集团公司坚决服务国家“双碳”战略,坚持自主创新,坚定不移走绿色低碳发展道路的成功实践。
创新成果:“海水直接制氢”以中国智慧打开海洋能源宝库
氢能被誉为21世纪最理想的清洁能源。当前,制氢技术包括化石燃料制氢技术和电解水制氢技术,其中,化石燃料制氢会产生大量二氧化碳,在单位质量产氢量、碳排放指标方面不具优势,所以绿色电力制“绿氢”技术是氢能发展的必然趋势,是实现零碳能源的重要途径,而海洋是地球上最大的氢矿,向大海要水是未来氢能可持续发展发展的重要方向。
2022年11月,谢和平院士团队海水无淡化原位直接电解制氢技术成果在Nature正刊发表,被评为2022年中国科学十大进展之一,首次从物理力学与电化学相结合的全新思路,建立相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术,彻底隔绝海水离子同时实现无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢技术突破,巧妙破解了海水有害腐蚀性这一困扰海水电解制氢领域半世纪的难题。
今年5月,海上风电无淡化海水原位直接电解制氢技术海上中试在福建兴化湾海上风电场开展,由东方电气集团与谢和平院士团队联合研制的全球首套与可再生能源相结合的漂浮式海上制氢平台“东福一号”,集成了原位制氢、智慧能源转换管理、安全检测控制、自动装卸升降等系统,利用海上风电高效稳定地制取绿氢。在经受了8级大风、1米高海浪、暴雨等海洋环境的考验后,连续稳定运行了超过240小时,验证了由中国科学家原创的海水无淡化原位直接电解制氢原理与技术在真实海洋环境下的可行性和实用性,成为全球首个海上风电无淡化海水直接电解制氢海试成功案例。
此次海试的成功,也标志着东方电气集团坚持以高水平科技自立自强为目标,着力构建融合式开放式创新体系,全力打造原创技术策源地取得重要成果和积极进展。
产业升级:“三步走”战略 探索链条式零碳产业发展新路径
党的二十大报告提出,要加快规划建设新型能源体系,推动能源清洁低碳高效利用。为切实推动海水原位直接制氢产业持续发展,东方电气集团坚持问题导向,锚定战略发展目标,全力构建氢能产业创新体系。
2022年11月,东方电气集团就与四川大学/深圳大学谢和平院士团队签署协议,正式开展海水制氢技术开发联合创新,并由集团公司负责成果转化和产业化推广应用,将实施“中试验证-产品化研发-产业化落地”的“三步走”战略,从海上中试示范验证到开展“制氢-储氢-用氢”全链工程示范项目,再到拓展多元化应用场景,开辟“海上风电等可再生能源利用-海水资源利用-氢能生产”一体化的全新海洋绿氢工业体系,形成无淡化设备、无额外催化剂、无海水输运、无污染处理的原位海水直接电解制氢模式,同时探索推广陆上工业废水、生活污水和盐污水等多元化水资源的直接原位制氢,为资源富集浓缩、污水环境的协同治理和能源生产提供多效利用新思路和新技术,进一步推动可持续能源发展和水资源的高效利用。
海水无淡化原位直接电解制氢原创技术已打破现有电解水制氢必须向系统供给纯水的技术限制,形成从独创性原理、颠覆性技术、国产化装备等特色海水直接电解制氢工业模式的全链条式零碳产业发展新路径。
向深蓝进发,东方电气集团大力推进产学研用深度融合创新,围绕产业需求,加快新一代海水制氢系统研发,以“风氢联营、以电育氢、以氢消电、绿氢入化”为理念完善氢能制储运加用产业格局,力争引领全球“海洋绿氢”产业链,绘就蓝色能源“新画卷”,为服务国家“双碳”目标实现贡献“东方”力量。