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全球首次海上風(fēng)電無淡化海水直接電解制氫在福建海試成功

   2023-06-03 船海裝備網(wǎng)3550
核心提示:6月2日,經(jīng)中國工程院專家組現(xiàn)場考察后確認(rèn),由東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開展的全球首次海上風(fēng)電無淡

6月2日,經(jīng)中國工程院專家組現(xiàn)場考察后確認(rèn),由東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開展的全球首次海上風(fēng)電無淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)海上中試在福建興化灣海上風(fēng)電場獲得成功。

本次試驗(yàn)得到中國工程院、福建省、福州市、福清市、中國三峽集團(tuán)、福建能投集團(tuán)等的大力支持,中國工程院專門組織院士專家組赴現(xiàn)場考察,見證了海試情況。專家組認(rèn)為,海水無淡化原位直接電解制氫裝備設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定,試驗(yàn)驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)的可行性,可以作為未來海上可再生能源制氫的重要發(fā)展路徑。


此次海上中試于5月中、下旬在福建興化灣海上風(fēng)電場開展,使用的是由東方電氣集團(tuán)與中國工程院謝和平院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研制的全球首套與可再生能源相結(jié)合的漂浮式海上制氫平臺“東福一號”,該平臺也是海水無淡化原位直接電解制氫海試樣機(jī),集成了原位制氫、智慧能源轉(zhuǎn)換管理、安全檢測控制、裝卸升降等系統(tǒng)于一體,在經(jīng)受了8級大風(fēng)、1米高海浪、暴雨等海洋環(huán)境的考驗(yàn)后,連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行了超過240小時(shí),驗(yàn)證了由中國科學(xué)家原創(chuàng)的海水無淡化原位直接電解制氫原理與技術(shù)在真實(shí)海洋環(huán)境下的可行性和實(shí)用性。


專家組還指出,本次海試成功的意義體現(xiàn)在:


01、首次實(shí)現(xiàn)了中國學(xué)者提出的全新原理技術(shù)在真實(shí)環(huán)境下的可行性和穩(wěn)定性;


02、首次實(shí)現(xiàn)了海上風(fēng)電可再生能源和海水直接制氫的一體化技術(shù)體系;


03、首次驗(yàn)證了海上風(fēng)電無淡化直接制氫抗海洋環(huán)境干擾的可行性;


04、首次實(shí)現(xiàn)了Nature正刊前沿成果到工程試驗(yàn)的中國速度;


05、中國工程院院士團(tuán)隊(duì)落實(shí)我國“高水平科技自立自強(qiáng)”的實(shí)踐案例之一,實(shí)現(xiàn)了從獨(dú)創(chuàng)性原理、顛覆性技術(shù)、國產(chǎn)化裝備到特色電解制氫工業(yè)模式的中國科技自立自強(qiáng)發(fā)展路徑。


據(jù)了解,海水無淡化原位直接電解制氫技術(shù)成果由謝和平院士團(tuán)隊(duì)于2022年11月30日在Nature正刊發(fā)表,被評為2022年中國科學(xué)十大進(jìn)展之一。2022年12月16日,東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)簽署協(xié)議,正式開展該項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新,并由東方電氣集團(tuán)負(fù)責(zé)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。此次海試的成功,標(biāo)志著東方電氣集團(tuán)堅(jiān)持以高水平科技自立自強(qiáng)為目標(biāo),著力構(gòu)建融合式開放式創(chuàng)新體系,全力打造原創(chuàng)技術(shù)策源地取得重要成果和積極進(jìn)展,奮力把科技的命脈牢牢掌握在自己手中。


伴隨著全球能源轉(zhuǎn)型,氫能無疑將會成為未來重要能源之一。采用綠色電力電解水制氫是實(shí)現(xiàn)零碳能源的重要途徑。這一方面要克服淡水資源短缺的矛盾,另一方面還需克服以風(fēng)電為代表的可再生能源發(fā)電波動大的問題。


海洋是地球上最大的氫礦,向大海要水是未來氫能發(fā)展的重要方向。然而,海水成分非常復(fù)雜(包含92種化學(xué)元素),還含有大量微生物和懸浮顆粒,導(dǎo)致有害腐蝕性和毒性、催化劑失活、電解效率低等諸多技術(shù)瓶頸與挑戰(zhàn)。


為此,以海水為原料制氫形成了海水直接制氫和間接制氫兩種不同的技術(shù)路線。其中,海水間接制氫本質(zhì)上是淡水制氫,該類技術(shù)嚴(yán)重依賴大規(guī)模淡化設(shè)備,工藝流程復(fù)雜且占用大量土地資源,進(jìn)一步推高了制氫成本與工程建設(shè)難度。另一條路線是海水直接電解制氫,國內(nèi)外知名研究團(tuán)隊(duì)該路線進(jìn)行了大量探索研究,但是迄今為止的半個世紀(jì)以來,仍然未有突破性的理論與原理徹底避免海水復(fù)雜組分對電解制氫體系的影響,成為了近半世紀(jì)世界性難題。


針對前述挑戰(zhàn),謝和平院士團(tuán)隊(duì)通過艱辛探索,開創(chuàng)了海水原位直接電解制氫全新顛覆性、革命性原理與技術(shù),建立了全新的海水直接電解制氫理論方法,實(shí)現(xiàn)了無淡化過程、無副反應(yīng)、無額外能耗的規(guī)模化高效海水原位直接電解制氫,全面解決了多年困擾科技界和產(chǎn)業(yè)界的難題,完美破解了海水電解制氫領(lǐng)域的半世紀(jì)難題,實(shí)現(xiàn)了把取之不盡的海水當(dāng)純水一樣直接用于電解制氫。


 
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