利用豐富的海水代替淡水作為電解液有望解決淡水消耗的問題。由于海水的中性、緩沖能力弱和高氯離子濃度特點,直接分解未經(jīng)處理的海水仍然是困難的。迫切需要新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展來指導(dǎo)電解海水以實現(xiàn)可持續(xù)產(chǎn)氫。實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的制氫是終目標(biāo),因此,設(shè)計能達(dá)到高電流密度的高效、穩(wěn)定的電解海水催化劑尤為重要。此外,海上風(fēng)電、潮汐和光伏技術(shù)具有豐富的資源和廣闊的前景優(yōu)勢,有望成為未來綠色能源的支柱。海上風(fēng)電具有風(fēng)速高、靜默期短、節(jié)約土地資源等優(yōu)點,但也存在著建設(shè)成本高、能源利用率低、交通困難等問題。沿海地區(qū)太陽能資源豐富,可以充分利用水的反射光,提高發(fā)電量。與地面光伏相比,可增加5%-10%,但也存在投資成本高、環(huán)境影響大等問題。因此,海水制氫、海上風(fēng)電、海洋潮汐發(fā)電和海上光伏發(fā)電都需要以技術(shù)創(chuàng)新的突破為基礎(chǔ),并與未來能源發(fā)展的趨勢相結(jié)合。取決于功率的大小,一個PEM電解槽包含數(shù)十甚至上百個電解池。河北pem電解水制氫規(guī)模
雖然氫能被作為新能源的一種形式,但氫能仍被列為危化品管理名錄。從目前落地政策實施來分析,新能源制氫項目主要審批部門為能源規(guī)劃、發(fā)改委等層面。實際項目落地與執(zhí)行層面為當(dāng)?shù)氐膽?yīng)急管理部門、安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門,但其執(zhí)行的法律法規(guī)認(rèn)為氫氣?;繁O(jiān)管監(jiān)督等內(nèi)容,造成項目落地與實施周期較長,未能發(fā)揮新能源的優(yōu)勢作用。目前隨著光伏+制氫、風(fēng)電+制氫項目逐步落地實施,各地針對具體項目的并/離網(wǎng)形式要求各有不同,部分省份明確并網(wǎng)形式和離網(wǎng)形式,但部分省市主要是參照已有項目情況推薦執(zhí)行。因此,隨著新能源制氫示范項目逐步落地實施,應(yīng)用越來越成熟。需要制定適應(yīng)目前的光伏+制氫、風(fēng)電+制氫的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,來促進(jìn)裝備制造企業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展和裝備制造方向發(fā)展。巴彥淖爾電解水制氫設(shè)備公司PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè)。
PEM(Protonexchangemembrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡稱。和堿性電解水制氫技術(shù)不同,PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫的原料,避免了潛在的堿液污染和腐蝕問題。PEM電解槽運行時,水分子在陽極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,生成氧氣和質(zhì)子。隨后,電子通過外電路轉(zhuǎn)導(dǎo)至陰極,質(zhì)子在電場的作用下,通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)至陰極,并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),得到電子生成氫氣,反應(yīng)后的氫氣和氧氣將通過陰陽極的雙極板收集并輸送。
氫能因其清潔、可再生、熱值高等優(yōu)點被人們認(rèn)為是能源。在眾多的制氫方法中,電解水制氫是理想的生產(chǎn)技術(shù)之一。電解水制氫具有環(huán)境友好、產(chǎn)氫純度高、可與可再生能源結(jié)合等優(yōu)點,滿足未來發(fā)展的要求。然而,目前還沒有大規(guī)模的可再生制氫系統(tǒng)可以與傳統(tǒng)的化石燃料制氫系統(tǒng)競爭。氫是一種可再生的清潔能源,在未來占有重要地位,其制備、儲存、運輸和應(yīng)用都引起了廣泛的關(guān)注。目前,制氫的主要技術(shù)手段包括化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)品提取氫氣、電解水制氫等。傳統(tǒng)的化石燃料制氫技術(shù)比較成熟,但化石燃料資源有限。燃燒時,它會造成碳排放,嚴(yán)重污染環(huán)境。工業(yè)副產(chǎn)氫氣是指從焦?fàn)t氣、氯堿尾氣等工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品中提取氫氣。由于工藝限制,該方法生產(chǎn)的氫氣純度較低,且生產(chǎn)過程中仍存在污染問題。而酸性電解水制氫設(shè)備因為其高效、高純度的氫氣產(chǎn)出而備受關(guān)注,但是設(shè)備價格和穩(wěn)定性相對較差。
近日,上海氫晨新能源科技有限公司(以下簡稱“氫晨科技”)、海德氫能等上游制氫企業(yè)相繼發(fā)布新一代電解槽產(chǎn)品,在功率、性能及制氫效率等方面均有提高。電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式,市場規(guī)模正不斷擴(kuò)大。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,我國制氫設(shè)備自主技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)加速發(fā)展勢頭,將進(jìn)一步促進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。隨著綠氫產(chǎn)業(yè)備受重視,帶動電解水制氫設(shè)備需求大幅上漲,設(shè)備訂單同比也明顯增長。中信建投氫能月報顯示,截至今年5月,2023年電解槽可見訂單裝機(jī)量已達(dá)到1116兆瓦,較2022年全年高出約54.57%。PEM水電解技術(shù)被譽(yù)為制氫領(lǐng)域極具發(fā)展前景的水電解制氫技術(shù)之一。石家莊國內(nèi)電解水制氫技術(shù)
PEM電解槽的單位成本仍然遠(yuǎn)高于堿性電解槽。河北pem電解水制氫規(guī)模
“需要注意的是,制氫并不是新興技術(shù),在化工領(lǐng)域的制氫應(yīng)用由來已久且技術(shù)并不難。但目前,新能源發(fā)電行業(yè)快速規(guī)?;l(fā)展,帶動整個綠氫行業(yè)新場景、新需求陸續(xù)出現(xiàn)。”海德氫能源(江蘇)科技有限公司副總經(jīng)理胡駿明對《中國能源報》記者表示,如綠電制氫的出現(xiàn)對制氫技術(shù)提出更高要求?!澳壳?,制氫項目規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,兆瓦級甚至吉瓦級的項目未來也會越來越多,單槽制氫規(guī)模需求及制氫效率要求提升?!焙E明指出,另外,綠電設(shè)備對綠電間歇性、波動性的靈活適應(yīng)能力更為重要,同時也對系統(tǒng)的可靠性和易維護(hù)性有更高要求。河北pem電解水制氫規(guī)模