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风光制氢挑战:绿氢产业也将具有“波动性”?

   2024-06-24 氢能观察张赢22410
核心提示:风电、光伏这种类型的可再生资源,是“不受控制的”

是的,一定有波动性。只是大小的问题而已。

风电、光伏这种类型的可再生资源,是“不受控制的”。“风想刮就刮,太阳说出来就出来”,这种充满着不确定性的清洁能源,会直接影响电解水制氢效率。

中石化新疆库车光伏制氢项目就是如此。此前,有媒体报道,该项目电解槽只有30%左右在运行,意指项目投运较为“失败”。隆基氢能董事长李振国辟谣,当光伏发电效率只有30%时,才只有30%左右的电解槽运行,这样既是灵活运营设备,又是节能高效的选择。换句话说,纯是因为光伏发电的问题,电解槽只是跟着变化而已,丝毫不存在电解槽本身的问题。

但是,就算风光供应充足,“制氢”就不会波动吗?

上游制氢企业还没有给出积极的答案。

一方面,电解槽厂商目前内卷的是电解槽本身的制氢量和能耗以及价格,对于风光波动性对电解槽制氢的影响,还需更多“实战”才能证明;另一方面,制氢项目虽然频频落地,然而距离规模化投运和商业化还有很长一段距离。据业内人士透露,目前连光伏企业都“被迫退市”,整个新能源产业正在经历一场生存风暴,谁也不知道谁能活得长活得久,更别说氢能行业已经迎来寒冬。

电解水制氢具有纯度高、产物无污染(只有氢气和氧气)、原料广泛易得、制备工艺简单等优点,在氢能绿色制取方面有着极大的优势和发展空间。近年来,随着风电和光伏等新能源度电成本的不断下降,在风能和太阳能资源丰富的地区开发光伏/风电等绿色能源制氢技术,可有效平抑风光等新能源发电的间歇性,极大降低电解制氢成本,为实现我国碳达峰、碳中和目标提供有力支持。但与传统电源不同,光伏/风电等绿色能源具有强波动性,严重影响电解制氢系统的动态适应性和运行可靠性。

“绿氢元年”过后,风光制氢项目开始加紧建设,可再生能源电解水制氢即将进入“产能爆发期”。然而面临风力发电实时随机波动、光伏发电以周期性波动的特性,对于制氢电解槽的结构以及材料都提出不小挑战。

对于碱性电解槽,波动性电源变化在分钟级以下时,电解槽无法快速跟随响应,导致反应平衡和热平衡无法建立,可能产生电极催化剂溶解、聚集,隔膜机械损伤,电解液析出堵塞反应通道等现象,使得电解槽性能发生衰减。对于质子交换膜电解槽,电源波动性导致阳极催化剂溶解、迁移、沉积和聚集,隔膜由于局部热点和羟基自由基攻击发生降解,双极板发生溶解和氧化腐蚀,导致电解槽性能下降。

据氢能观察数不完全统计,2023年上半年有超40个制氢项目,其中有约三分之二都是风光制氢项目,而今年一季度就有多达100多个制氢项目签约落地及开工,项目翻番直接将导致绿氢产能翻倍。

由此直接带来一个问题,绿氢该如何消纳?

绿氢合成氨、绿氢制绿色甲醇成为绿氢消纳的重要途径。

氢能100人论坛联合无锡新能源商会,将于7月18-19日在无锡举办第四届中国绿氢与应用发展论坛,本次论坛会议以“绿色氢能  零碳世界”为主题,邀请行业内专家学者及企业代表,共同探讨绿氢产业发展,欢迎来电咨询。

报名、参会及合作请扫描下方海报二维码。

第四届中国绿氢与应用发展论坛

绿色氢能  零碳世界

时间:7月18-19日 

地点:江苏  无锡

01

基本信息

主办:中国氢能100人论坛(HEC100)|新能智库

联合主办:无锡新能源商会

承办:氢能观察

参会规模:300人

02

主要内容

绿电、绿氢、绿氨、绿醇发展及在交通、石油化工、煤化工等工业领域减碳、降碳应用;大规模绿氢、绿氨、绿醇耦合经济性发展前景及示范案例;

国内氢能政策与数据最新解读、绿氢标准及政策解读、绿氢制备降本策略分析、绿氢应用及应用场景;

电解槽最新技术进展和应用案例分析;ALK、PEM、AEM、SOEC 现状与前景分析;关键零部件进展和增效降本路径;

氢能项目融资与金融服务现状及要求;绿氢生态链的构建机遇与挑战;

03

展示交流

大会拟设 30 个交流对接展位,以供有需要的企业、机构进行展示交流。展示范围为:

石油、钢铁等耦合绿电、绿氢减碳、脱碳思路方案;

制氢设备技术与氢气供应、氢气储运及相关设备;

燃料电池关键部件及成果应用;

各种检测、分析仪器设备;

各类服务及相关单位;

04

拟邀嘉宾

梅   武  国家电投集团氢能科技发展公司技术总监 

蒋利军  中国有研科技集团首席专家、教授级高工 

王金意  中国华能集团清洁能源技术研究院氢能技术部主任 

董   礼  中广核新能源运维事业部副总经理

何广利  国家能源集团北京低碳清洁能源研究院氢能技术总监 

米万良  北京氢羿能源科技有限公司创始人 

王立民  中国科学院长春应用化学研究所研究员 

薛贺来  中国船舶集团公司第七一八所技术总工 

何   适  吉电股份氢能产业中心副主任 

陈   波  河钢工业技术服务有限公司新能源事业部副部长 

王悦新  中国电力工程顾问集团东北电力设计院高工

05

联系方式

满  盈  18043147317

刘  梦  13756043953

 
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