央企纷纷进军！我国首个工厂化海水制氢项目落地青岛
发布日期：2024/12/19
海水制氢，可以就地使用丰富的绿电和水资源等原料，前景被很多央企能源巨头看好，近年来，以国家能源集团、中石化、中海油、中石油、东方电气等为代表的央企纷纷进军海水制氢，推动海水制氢产业加速发展。
12月16日，据中国石化消息，我国首个工厂化海水制氢科研项目在中国石化青岛炼化建成。
该项目采用海水直接制氢与绿电制绿氢结合的模式，每小时可生产绿氢20立方米，既为沿海地区消纳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。
项目采用工厂化运行方式，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，实现海水直接电解生产绿氢。所产氢气并入青岛炼化管网，用于炼化生产或氢能车辆加注，生产过程完全在工厂内进行。
项目每小时可以生产20立方米绿氢，是我国首次直接在石化园区实施，并实现产品回收应用于工业过程的百千瓦级的工厂化海水制氢项目。下一步，青岛炼化将依托氢能“产研加”示范园，利用已建7.5兆瓦、在建7.4兆瓦和规划的26兆瓦光伏绿电项目，深入开展绿电制绿氢、海水制氢等氢能技术攻关和示范项目建设，力争率先在氢能交通领域实现绿氢替代。
传统的电解水制氢技术，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。
中国石化青岛炼化和大连石油化工研究院联合攻关，通过研发特制的关键设备和特殊工艺流程，成功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，实现了科研开发与应用场景的高度耦合互联。
在全球能源转型和应对气候变化的背景下，氢能作为一种清洁、高效的能源载体，正逐渐成为全球能源领域的研究热点。绿氢是指通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取的氢，生产过程中基本不产生温室气体。传统的电解水制氢技术，高度依赖稀缺的清洁淡水资源。而海水制氢技术，作为氢能生产的一种创新方式，更是受到了广泛关注。
我国沿海地区和海域具有较为丰富的风能、太阳能和海水资源，具有绿电生产绿氢的资源优势。利用海水直接电解制氢，可将不稳定且较难储存的绿电资源就地转化为相对容易储存和消纳的绿氢资源，还能节省宝贵的淡水资源，为沿海地区乃至海上绿电的高效利用和氢能产业的发展开辟了新途径。
目前，我国正加快推进海水制氢的技术研究。央国企、国内高校、科研机构积极在海水制氢领域开展技术攻关，比较知名的项目包括：
12月初，单体规模500kW、首个百标方级电解海水制氢示范工程在深圳妈湾电厂开展示范应用成功投入运营。该项目由深圳能源集团牵头，深圳氢致能源有限公司和深圳妈湾电力有限公司三方联合开发，在妈湾电厂示范应用。项目依靠妈湾电厂制氢加氢一体站，产出的氢气可存入一体站储氢瓶组，后通过加氢机对外给氢燃料电池车辆加氢。制氢量达每小时100标方，一天产氢量约200公斤。
10月15日，谢和平院士团队海水制氢成果再登Nature子刊，此次研究围绕海水中的氯离子引发副反应和电极腐蚀现象，提出的另一种新的解耦式海水直接电解制氢策略。该项原理技术巧妙规避了海水中氯离子对电解制氢反应的干扰，充分验证了解耦式海水直接电解制氢系统在复杂海水环境下的抗腐蚀性与对氯离子副反应的应用潜力。
9月29日，国家能源集团氢能公司与中集来福士“海洋氢能制-储-输-用全链条关键技术研究及示范验证”项目、“海上新能源制氢及综合利用研究”项目在山东省烟台市举行了项目生产启动仪式。该项目是中国首个新能源孤立电网运行条件下的包含绿电制氢、氢合成氨及合成甲醇工艺的综合海上能源岛中试项目。
9月19日，广东省珠海市万山区桂山海上风电工业级制氢示范项目顺利落成产氢。风机工作平台上安装了海水淡化、机械电控、电解制氢这三个功能模块，电解槽功率为400kW，每小时产氢80标方，纯度99.99%以上。
国家发展改革委、国家能源局2022年发布的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》提出，推进海水制氢等氢能相关的新技术研发。目前，我国氢能专利位居全球第一，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。
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。
来源：科技日报、势银能链、央视新闻
