我國首個工廠化海水制氫科研項目近日在中國石化青島煉化建成，項目采用海水直接制氫與綠電制氫相結(jié)合的方式，每小時可生產(chǎn)綠氫20立方米。
這個消息令人振奮，因為海水制氫屬于前途遠大的未來產(chǎn)業(yè)。
一是市場前景廣闊。綠氫通過可再生能源發(fā)電直接制取，生產(chǎn)過程中基本不產(chǎn)生溫室氣體，符合全球減排和可持續(xù)發(fā)展的大趨勢。
氫能是備受關(guān)注的清潔能源，可以直接作為能源提供給大型車輛、船舶使用，并作為長時間、大規(guī)模的儲能介質(zhì)，不僅關(guān)系經(jīng)濟發(fā)展向綠色低碳轉(zhuǎn)型，更是保障能源穩(wěn)定供應(yīng)的重要路徑。此外，氫還是高附加值精細化工產(chǎn)品的原料，又可作為冶金和精煉過程中的還原劑，實現(xiàn)工業(yè)降碳的目標(biāo)。目前，全球公布氫能戰(zhàn)略的國家和地區(qū)已超50個。
二是資源儲備豐富。制取1公斤氫至少要消耗9公斤水，在傳統(tǒng)電解水技術(shù)路線中，巨量的淡水資源消耗是限制氫能發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸之一。
陸地水資源有限，科學(xué)家們就把目光投向海洋。海洋是地球上最大的氫礦，從大海中取氫是未來氫能發(fā)展的重要方向。電解海水制氫需消耗大量電能。在我國沿海地區(qū)和海域，風(fēng)能、太陽能等綠電資源和海水資源都很豐富，具備綠電生產(chǎn)綠氫的資源優(yōu)勢。海水直接電解制氫，堪稱一舉兩得，不僅節(jié)省寶貴的淡水資源，還能將不穩(wěn)定且較難儲存的綠電資源轉(zhuǎn)化為相對容易儲存和消納的綠氫資源。
當(dāng)然，海上“氫”功用處大，要練成也很難。
海水中約3%的鹽含量以及雜質(zhì)中的氯離子，會對電解設(shè)備電極造成腐蝕，陽離子的沉積可能堵塞設(shè)備孔道，降低電解效率甚至損壞設(shè)備。這些亟待解決的技術(shù)難題，正是海水制氫產(chǎn)業(yè)化的一只攔路虎。國家發(fā)展改革委、國家能源局曾發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》，提出推進海水制氫等氫能相關(guān)的新技術(shù)研發(fā)。目前看成績斐然，我國氫能專利數(shù)量現(xiàn)已位居全球第一，綠氫制取、氫燃料電池、大流量加氫站控制系統(tǒng)等不同環(huán)節(jié)的技術(shù)均取得突破。
成本問題則是另一只攔路虎。目前海水制氫70%成本來自于能源消耗，15%左右來自設(shè)備成本，15%來自運維成本。在0.4元每千瓦時電成本下，海水制氫的成本大約為每公斤氫氣22元。有專家認為，海水制氫成本降低至10元以內(nèi)后，氫能產(chǎn)業(yè)將迎來黃金發(fā)展期，成為推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量。但這意味著綠電成本需要降至每千瓦時電0.2元以下，這并不容易。此外，目前我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈體系不夠完備，氫能產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)、儲存、運輸和應(yīng)用等各環(huán)節(jié)成本都相對較高，市場商業(yè)化進程仍有待提高。
展望未來，要練好海上“氫”功，功夫不只在海上。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要做好頂層規(guī)劃和政策扶持。要加強研發(fā)，利用國家創(chuàng)新體系，支持氫能從生產(chǎn)到利用的技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備研發(fā)，貫通重點領(lǐng)域前沿技術(shù)和關(guān)鍵共性技術(shù)的研發(fā)供給;要給予專項資金支持，包括政府直接補貼、貸款貼息、綠色金融等支持，同時要在推動國資成為耐心資本的同時、吸引更多社會資本參與氫能產(chǎn)業(yè)的長期投資;要做好新場景應(yīng)用示范，在公共交通、社會商用車等適合氫能應(yīng)用的領(lǐng)域加大示范和推廣力度，在實用中迭代新技術(shù)、降低新產(chǎn)業(yè)成本、形成新商業(yè)模式。(佘惠敏)
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