中电丰业王鹏：现场制氢、加氢站是绿氢应用的重要手段

近日，2021中国绿色氢能与高端应用发展论坛在北国春城顺利举办，来自全国各地近百家企业的企业代表、专家学者齐聚一堂，共同探讨氢能发展盛事。北京中电丰业技术开发有限公司副总经理王鹏做《1000Nm³/h水电解制氢装置在氢能产业的应用》主题演讲，分享了中电丰业在制氢装置方面的收获所得。


王鹏 北京中电丰业技术开发有限公司副总经理

中电丰业公司是世界领先的电解水制氢设备品牌供应商之一，是氢能源综合利用解决方案提供商。公司成立于 2007 年，专注于氢能源领域研发、生产、销售的“交钥匙”工程，具有成熟的碱性（1200立方/小时）水电解和PEM（MW）制氢技术。王鹏指出，1000Nm³/h水电解制氢装置的技术现状依旧形势严峻，突出问题还没有解决。例如：制氢装置体积过大，导致设备过重，占地面积很大，在安装、调试上也很难操作；响应速度慢，对不同电源供给适应性差；氢氧纯度；电耗高。针对这些集中性的问题，中电丰业集中研发方向，力图攻克难题：提高电流密度，4000A/㎡提升至8000A/㎡；电解槽结构改进，轻量化改进；隔膜材料、电极材料的改进，进一步提高转化效率，降低能耗。

作为一种二次能源，氢可以延伸到所有能源领域，并使能源系统深度脱碳，是一种极好的能量存储介质。作为一种战略能源，氢能的发展速度在逐步加快，“去年说绿氢是方向，今年就已经将发展绿氢提上日程了，”王鹏介绍道，“绿氢=水电解制氢+可再生能源发电”。氢储能由于调频速度快，容量可调，可成为非常好的调频资源。



在化工冶炼行业，以钢铁行业为例，我国钢铁行业的碳排放约占全国工业碳排放总量的20%，烧结、炼铁的碳排放占钢铁行业碳排放的85%。我国吨钢碳排放量比发达国家多四分之一，目前各发达国家、各大钢铁巨头都在积极研发氢还原减碳技术。我国宝武集团、河钢集团分别与中国工程院、中国钢研、清华大学、东北大学合作推进氢还原铁项目的研究工作。以1000Nm³/h单套碱性水电解制氢装置并组合PEM水电解装置，充分利用可再生能源电力，解决大化工，大冶金行业的氢气需求，在碳排放主要领域深度减排，是实现碳达峰碳中和的重要手段。

在加氢站现场氢气供应方面，王鹏提出“建设水电解型制氢、加氢站”。由于氢能供应链构建不完善，氢气资源分布不均衡，氢能运输效率低等问题，可以在站内电解水制氢或者在加氢站附近集中制氢，将输氢改为输电，避免氢气的长距离运输。燃料电池用氢标准与工业用氢标准迥异，工业氢更关注的是氢气纯度，燃料氢关注的是特定杂质如总硫、CO等的含量。因为相对于氢，这些杂质对催化剂铂的吸附性更强，因此会占据催化剂表面的活性位点且不容易脱除，致使氢燃料电池性能大幅下降，甚至完全损坏。中电丰业在大同帮助雄韬建设了国内第一个日加注量500公斤的现场制氢加氢站，已安全运行一年。