在“雙碳”背景下,電解水制氫技術(shù)是實現(xiàn)低碳高效氫能源利用,推動清潔能源大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),電解水制氫市場正處于快速發(fā)展階段。
近日,中國中化旗下藍星北化機協(xié)同西南院攜電解水制氫創(chuàng)新解決方案,亮相2025國際氫能大會暨國際氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)展覽會。?
電解水制氫? 新能源版圖的綠色引警
氫能作為一種清潔、高效的可再生二次能源,其燃燒或電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物僅為水,無溫室氣體排放,可用于交通、工業(yè)、電力、建筑等多個領(lǐng)域,尤其在重工業(yè)(如冶金、化工)和長距離運輸中具有顯著優(yōu)勢。氫能是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要路徑,電解水制氫未來可能成為清潔能源的新主流。
氫能根據(jù)生產(chǎn)來源可以劃分成“灰氫”“藍氫”“綠氫”三類。“灰氫”是指通過化石燃料如石油、天然氣和煤制取氫氣,制氫成本較低但碳排放量大;“藍氫”是指利用化石燃料制氫,同時配合碳捕捉和碳封存技術(shù),碳排放強度相對較低但捕集成本較高;“綠氫”是指采用風(fēng)電、水電、太陽能、核電等可再生能源電解制氫,制氫過程完全沒有碳排放,是最清潔的氫。
近年來,國內(nèi)制氫總規(guī)模保持快速增長勢頭,預(yù)計到2030年,我國制氫年產(chǎn)量將達到5300萬噸;到2050年,我國可再生能源電解制氫,即“綠氫”,比例將達到70%。當(dāng)前,國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)正處于從技術(shù)示范向商業(yè)化過渡的關(guān)鍵階段。
?氫氨醇一體化解決方案? 奏響“零碳”強音
本屆國際氫能大會上,藍星北化機聯(lián)合西南院攜高電密常壓堿性水電解槽、PEM(質(zhì)子交換膜)電解水制氫裝置等產(chǎn)品實物,以及大規(guī)模風(fēng)光制氫裝置、5000噸/年二氧化碳加氫制甲醇裝置、60000噸/年氫制合成氨裝置等三組產(chǎn)品3D模型亮相展會。這是中國中化旗下企業(yè)首次向行業(yè)正式展出氫氨醇一體化解決方案。
高電密常壓堿性水電解槽
高電密常壓堿性水電解槽適用于大規(guī)模電解水制氫裝置。該電解槽可在客戶現(xiàn)場進行設(shè)備組裝、檢修及維修,安裝使用便捷。
PEM電解水制氫裝置
PEM電解水制氫裝置電解槽整體結(jié)構(gòu)緊湊,可有效節(jié)省占地空間。該設(shè)備適用于電流密度高、功率響應(yīng)范圍較大的純水電解制氫場景,可匹配大規(guī)模堿性水制氫裝置,補足低負荷運行需求。
大規(guī)模風(fēng)光制氫裝置
大規(guī)模風(fēng)光制氫裝置單臺氫氣產(chǎn)能最高可達3000標(biāo)準(zhǔn)立方米/時,成套裝置產(chǎn)能最高可達20000標(biāo)準(zhǔn)立方米/時。該裝置安全穩(wěn)定,其運行能效、適用范圍、應(yīng)答速度和精度均處于國際領(lǐng)先水平。
在滿足項目下游氫氣需求的同時,該裝置還能根據(jù)光伏及風(fēng)力發(fā)電出力變化,在10%-110%范圍內(nèi)對電解槽氫氣產(chǎn)能進行動態(tài)調(diào)整。
二氧化碳加氫制甲醇裝置
二氧化碳加氫制甲醇裝置采用西南院“低能耗兩段式二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)”,搭配專有催化劑,使氫氣和二氧化碳在5.0-8.0兆帕、220-280℃的條件下合成甲醇。
運行數(shù)據(jù)顯示,該技術(shù)使氫氣總轉(zhuǎn)化率、二氧化碳總轉(zhuǎn)化率和甲醇總選擇性均大于99%。
氫制合成氨裝置
氫制合成氨裝置采用低壓氨合成工藝,使氫氣和氮氣在10-14兆帕、400-500℃條件下生成氨(綠氨),再經(jīng)低溫分離得到液氨。
綠氨可用作綠色燃料,也可用于下游產(chǎn)品原料,還可以作為綠氫的載體,通過氨分解制氫可實現(xiàn)綠氫的存儲與運輸。
在工藝設(shè)置上,該裝置采用柔性生產(chǎn)配置和控制方案,即使電力波動,也能保障連續(xù)穩(wěn)定運行,同時確保整體經(jīng)濟性最優(yōu)。?
厚植行業(yè) 步履不停
藍星北化機作為深耕電解技術(shù)領(lǐng)域的資深企業(yè),自上世紀(jì)70年代起涉足氯堿電解領(lǐng)域。隨著電解水制氫市場法律法規(guī)持續(xù)完善,藍星北化機積極推廣新型適用技術(shù),全力推動綠氫行業(yè)健康發(fā)展。
在氫能領(lǐng)域,藍星北化機布局覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈,擁有電極、電解槽及電解水制氫等核心工藝技術(shù)。此外,藍星北化機還成功將燒堿電解技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用于電解水制氫。
自2006年進入國際市場以來,藍星北化機已經(jīng)在23個國家和地區(qū)建有39套裝置,是全球三大電解成套技術(shù)提供商之一,并成為中國氯堿協(xié)會常任理事單位以及歐洲、北美等地氯堿協(xié)會會員。
截至目前,藍星北化機生產(chǎn)制造氯堿裝備總量超過2400萬噸(按100%燒堿產(chǎn)能計),通過氯堿電解過程每年實際產(chǎn)氫氣約60萬噸,為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻。
中國中化將繼續(xù)以科技創(chuàng)新為引擎,以市場需求為導(dǎo)向,加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力,助力能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。