突破！首次应用于工业废水制氢领域！东方电气海水制氢产业化新进展
2024-05-29
近日，东方电气（福建）创新研究院有限公司（简称“东福研究院”）团队在内蒙古鄂尔多斯圆满完成中石油长庆油田气田采出水无纯化电解制氢现场试验。
试验期间，示范样机氢气产量达到额定值，现场测量显示氢气纯度达到99.999％。
海水无淡化原位直接电解制氢技术
首次应用于工业废水制氢领域
“气田采出水无纯化电解制氢现场试验”项目阶段性现场试验由东福研究院与中国石油长庆油田油气工艺研究院联合开展。该项目采用海水无淡化原位直接电解制氢技术，是该技术首次应用于工业废水制氢领域。
该项目为未来探索将海水直接制氢技术拓展到节能环保领域，为石化废水、炼钢废水等工业废水制氢提供路线参考。[相关阅读：海水制氢技术“牵手”我国最大油气田，长庆油田布局电解制氢]
根据此前报道，海水无淡化原位直接电解制氢技术成果由谢和平院士团队于2022年11月30日在Nature正刊发表，被评为2022年中国科学十大进展之一。
2022年12月16日，东方电气股份有限公司、东方电气（福建）创新研究院有限公司与四川大学/深圳大学谢和平院士团队在深圳签署“海水无淡化原位直接电解制氢原创技术中试和产业化推广应用”的四方合作协议。正式开展该项技术联合创新，并由东方电气集团负责成果转化和产业化。
2023年6月2日，经中国工程院专家组现场考察后确认，由东方电气集团与深圳大学/四川大学谢和平院士团队联合开展的全球首次海上风电无淡化海水原位直接电解制氢技术海上中试在福建兴化湾海上风电场获得成功。[相关阅读：全球首次！谢和平院士团队海上风电海水直接电解制氢技术海上中试成功]
此次海试的成功，标志着东方电气集团坚持以高水平科技自立自强为目标，着力构建融合式开放式创新体系，全力打造原创技术策源地取得重要成果和积极进展，奋力把科技的命脉牢牢掌握在自己手中。
当前，研发团队正在开展100Nm3 H2/h规模化装备及系统研制，并积极推进项目示范。
海水无淡化原位直接电解制氢技术
应用前景广阔
东方电气官微表示，海水无淡化原位直接电解制氢技术拥有广阔的应用前景。
首先，海水无淡化原位直接电解制氢技术可与深远海的海上风电、海上光伏、石油钻井平台等结合，实现深远海风电等绿色电力就地消纳，实现绿氢生产、储存和供应，解决深远海风电难以传输回陆地的难题，大幅降低风电传输/消纳成本和制氢成本，并进一步就地转化生产绿氨、绿色甲醇等高附加值化工产品，加快推进海洋可再生能源的综合开发和利用。
其次，在内陆地区，海水无淡化原位直接电解制氢技术可用于石化领域气田采出水/油田采出水、火电厂脱硫废水等工业废水制氢，以及城市内的生活污水制氢，有效降低水处理成本，实现产氢增值，为绿色节能环保和可持续发展贡献力量。
此外，针对西北地区风光资源丰富但水资源匮乏的现状，该技术可以充分利用当地生活生产废水、苦咸水、盐湖水等制氢，切实解决清洁能源消纳和利用问题，促进经济和社会高质量发展。
目前，东福研究院提出“风氢联营，以风育氢，以氢消电，绿氢入化”创新产业化模式，并与集团公司所属东方重机携手推动自来水制氢加氢一体化站建设。
随着国内外市场需求的不断增长，项目成果有望在更多领域得到广泛应用，在引领发展战新产业、加快形成新质生产力上做出更大贡献。
央企大力进军海水制氢
据全球氢能不完全统计，当前，除了东方电气，中石化、中海油、国家能源集团等其他央企也在进军海水制氢，推动海水制氢产业加速发展。
1中石化
2023年9月，大连中石化物资装备有限公司中国石化氢能重点实验室发布招标公告，计划采购1套10m³/h海水直接电解制氢实验装置。该项目中标企业为抚顺正阳石化设备制造有限公司。
2024年3月14日，中石化销研院前往天津石化研究院调研“海水直接电解制氢技术”项目。天津石化详细讲解了项目的选题背景、技术攻关、合作团队和技术展望等内容，表示该项目目前已完成实验室小试，计划在近期开展中试。天津石化具有东临靠海的地理位置优势，推动海水制氢，能有效带动绿氢产业链的发展。
2中石油
2023年10月，东福院与中国石油长庆油田分公司签署项目合作协议，将无淡化海水原位直接电解制氢技术应用于长庆油田。这是该技术在海上中试成功后，首次应用于工业废水制氢领域。项目未来探索将海水制氢技术拓展到节能环保领域，为石化废水、炼钢废水等工业废水制氢提供路线参考。
3中海油
2022年4月13日，中国海油正式成立中海石油（中国）有限公司北京新能源分公司，新能源分公司的主要业务为开展海陆风光发电、加大CCUS科技攻关、探索培育氢能等。依托海洋资源，探索海上风电制氢及储运一体化等差异化氢能综合技术，推进油气产业与新能源产业一体化协同发展。
2024年3月，据西南石油大学发布消息，由深圳清华大学研究院与西南石油大学、中国海油、航天科工、北京化工大学、中科院宁波材料研究所、中国科学技术大学等多家单位共同申报的国家重点研发计划“氢能技术”重点专项项目“兆瓦级抗波动直接电解海水制氢关键技术研究与装备集成应用”获得科技部立项。这是科技部立项的第一个直接电解海水制氢共性技术类项目，对推动我国海上新能源领域的技术创新具有重大意义。
4国家能源集团
2023年8月，国家能源集团海南电力发布《海南公司乐东公司电解海水制氢中试阶段平台建设及工艺研发项目技术开发项目竞争性谈判结果公告》，项目中标供应商为海南大学。后期，双方将联合开展电解海水制氢中试阶段平台建设及工艺研发科技项目。
2024年3月，中国船级社（CCS）为国家能源集团氢能科技有限责任公司及烟台中集来福士海洋工程有限公司等联合研发的“一站式海上绿色氢醇氨生产作业系统”颁发了原则性认可（AIP）证书。该系统搭载H206半潜式海上平台，建成1.5兆瓦海上光伏，开展离网型光伏电解制氢（包括PEM电解制氢、碱性电解制氢、海水直接电解制氢）、高压储氢、绿色甲醇与绿氨合成、离网系统控制等关键技术研究，打通海上绿氢制备耦合下游氢基化工的一体化工艺流程。
2024年4月，国家能源集团国华投资氢能公司与烟台中集来福士，在中集海洋工程研究院举行了海洋氢能制、储、输、用全链条及海上新能源制氢与综合利用研究的海洋绿氢合成氨醇一体化成套设备合同的签约仪式。
事实上，海水制氢产业辐射能力强、带动面广，在技术、装备上都走在能源产业前沿，在引领新一轮的绿色能源变革的同时，还将横向联动、纵向拉动海水淡化、海上清洁能源、海上氢能新基建等产业发展，开拓新需求、新空间。比如，按照电解1吨水会获得111千克氢气反算，对海水淡化需求可达225.23万吨。根据海水淡化成本5元每吨来计算，到2025年海水制氢将拉动海水淡化工程约1126.13万元的产值。
国际能源署预测到2050年全球氢年需求量约近3亿吨，到2070年达到5.2亿吨。在氢能需求侧庞大规模的拉动下，加之技术和产业化层面的不断突破，海水制氢产业未来前景广阔。
（文章来源于全球氢能、东方电气、华夏能源网、产业发展部、东福研究院）
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