近日，2021中國綠色氫能與高端應(yīng)用發(fā)展論壇在北國春城順利舉辦，來自全國各地近百家企業(yè)的企業(yè)代表、專家學(xué)者齊聚一堂，共同探討氫能發(fā)展盛事。北京中電豐業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司副總經(jīng)理王鵬做《1000Nm³/h水電解制氫裝置在氫能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用》主題演講，分享了中電豐業(yè)在制氫裝置方面的收獲所得。


王鵬 北京中電豐業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司副總經(jīng)理

中電豐業(yè)公司是世界領(lǐng)先的電解水制氫設(shè)備品牌供應(yīng)商之一，是氫能源綜合利用解決方案提供商。公司成立于 2007 年，專注于氫能源領(lǐng)域研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的“交鑰匙”工程，具有成熟的堿性（1200立方/小時(shí)）水電解和PEM（MW）制氫技術(shù)。王鵬指出，1000Nm³/h水電解制氫裝置的技術(shù)現(xiàn)狀依舊形勢嚴(yán)峻，突出問題還沒有解決。例如：制氫裝置體積過大，導(dǎo)致設(shè)備過重，占地面積很大，在安裝、調(diào)試上也很難操作；響應(yīng)速度慢，對不同電源供給適應(yīng)性差；氫氧純度；電耗高。針對這些集中性的問題，中電豐業(yè)集中研發(fā)方向，力圖攻克難題：提高電流密度，4000A/㎡提升至8000A/㎡；電解槽結(jié)構(gòu)改進(jìn)，輕量化改進(jìn)；隔膜材料、電極材料的改進(jìn)，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化效率，降低能耗。

作為一種二次能源，氫可以延伸到所有能源領(lǐng)域，并使能源系統(tǒng)深度脫碳，是一種極好的能量存儲(chǔ)介質(zhì)。作為一種戰(zhàn)略能源，氫能的發(fā)展速度在逐步加快，“去年說綠氫是方向，今年就已經(jīng)將發(fā)展綠氫提上日程了，”王鵬介紹道，“綠氫=水電解制氫+可再生能源發(fā)電”。氫儲(chǔ)能由于調(diào)頻速度快，容量可調(diào)，可成為非常好的調(diào)頻資源。



在化工冶煉行業(yè)，以鋼鐵行業(yè)為例，我國鋼鐵行業(yè)的碳排放約占全國工業(yè)碳排放總量的20%，燒結(jié)、煉鐵的碳排放占鋼鐵行業(yè)碳排放的85%。我國噸鋼碳排放量比發(fā)達(dá)國家多四分之一，目前各發(fā)達(dá)國家、各大鋼鐵巨頭都在積極研發(fā)氫還原減碳技術(shù)。我國寶武集團(tuán)、河鋼集團(tuán)分別與中國工程院、中國鋼研、清華大學(xué)、東北大學(xué)合作推進(jìn)氫還原鐵項(xiàng)目的研究工作。以1000Nm³/h單套堿性水電解制氫裝置并組合PEM水電解裝置，充分利用可再生能源電力，解決大化工，大冶金行業(yè)的氫氣需求，在碳排放主要領(lǐng)域深度減排，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要手段。

在加氫站現(xiàn)場氫氣供應(yīng)方面，王鵬提出“建設(shè)水電解型制氫、加氫站”。由于氫能供應(yīng)鏈構(gòu)建不完善，氫氣資源分布不均衡，氫能運(yùn)輸效率低等問題，可以在站內(nèi)電解水制氫或者在加氫站附近集中制氫，將輸氫改為輸電，避免氫氣的長距離運(yùn)輸。燃料電池用氫標(biāo)準(zhǔn)與工業(yè)用氫標(biāo)準(zhǔn)迥異，工業(yè)氫更關(guān)注的是氫氣純度，燃料氫關(guān)注的是特定雜質(zhì)如總硫、CO等的含量。因?yàn)橄鄬τ跉洌@些雜質(zhì)對催化劑鉑的吸附性更強(qiáng)，因此會(huì)占據(jù)催化劑表面的活性位點(diǎn)且不容易脫除，致使氫燃料電池性能大幅下降，甚至完全損壞。中電豐業(yè)在大同幫助雄韜建設(shè)了國內(nèi)第一個(gè)日加注量500公斤的現(xiàn)場制氫加氫站，已安全運(yùn)行一年。