“如果1990年代是風(fēng)能的十年,2000年代是太陽能的十年,2010年代是電池的十年,那么在2020年代我們將迎來能源轉(zhuǎn)型的下一個前沿:氫能。”國際貨幣基金組織如此總結(jié)全球能源的過去和未來。
氫能作為未來能源的重要發(fā)展方向,在國內(nèi)獲得極大關(guān)注。今年政府工作報告提出“加快前沿新興氫能、新材料、創(chuàng)新藥等產(chǎn)業(yè)發(fā)展”,亦為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下加速鍵。
近年來,上海電氣也加快氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局,在日前舉行的2024上海國際碳中和技術(shù)、產(chǎn)品與成果博覽會(以下簡稱“上海國際碳中和博覽會”)上,多款創(chuàng)新產(chǎn)品悉數(shù)亮相,為綠色低碳轉(zhuǎn)型提供新路徑。
質(zhì)的飛躍,綠氫成本顯著降低
“氫能時代”是什么樣子?上海國際碳中和博覽會為我們擘畫了藍圖。
展會上,上海電氣展示了氫能領(lǐng)域創(chuàng)新產(chǎn)品之“Z”系列堿性電解槽。“這是一個質(zhì)的飛躍,尤其性能方面。”談及此,上海電氣旗下上海氫器時代科技有限公司總工程師吳亮滿是興奮。
2024年6月7日,上海電氣新一代堿性電解槽“Z”系列產(chǎn)品發(fā)布,歷史性突破10000A/m2電流密度,直流能耗進入3.0時代,制氫綜合成本可大幅降低13%。
據(jù)他介紹,生產(chǎn)1標(biāo)準(zhǔn)立方氫氣,國內(nèi)正常水平耗4.5度電,而這款“Z”系列電解槽最低只需要3.8度電。“綠氫生產(chǎn)成本中70%是來自電價,電耗顯著降低,有效壓縮了綠氫整個生產(chǎn)成本。”
從更長遠角度看,“當(dāng)綠氫生產(chǎn)成本與灰氫更加接近,就能推廣至更多大型項目,使風(fēng)光‘大基地’、綠色化工這些的經(jīng)濟性變得更好。”吳亮表示。
目前,全球氫源的灰氫占比大概在95%以上,1公斤灰氫的產(chǎn)生會伴隨著9到10公斤二氧化碳的排放。綠氫是真正意義上的“零碳氫氣”,隨著“雙碳”目標(biāo)的提出,推動氫源變“綠”任務(wù)艱巨,電解槽制氫的重要性不言而喻,設(shè)備市場迅速崛起。
此前,上海電氣曾發(fā)布單體產(chǎn)氫量1500Nm3/h和2000Nm3/h的堿性電解水制氫裝備,以及單體產(chǎn)氫量達到100Nm3/h的PEM電解水制氫裝備,如今發(fā)布的“Z”系列堿性電解槽大幅降低了綠氫制備的電耗,使得綠氫大規(guī)模應(yīng)用具備經(jīng)濟性,有力推動綠氫在化工、交通、冶金、綠電儲能等領(lǐng)域的應(yīng)用。
“氫風(fēng)”正起,四大領(lǐng)域全面發(fā)力
第二屆上海國際碳中和博覽會上,氫能展臺“爭奇斗艷”的背后,是“氫風(fēng)”正起,氫能產(chǎn)業(yè)迅速升溫。
近年來,隨著各國陸續(xù)明確碳中和時間表,全球氫能源加速發(fā)展。國內(nèi)方面,2022年,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035)》,各地氫能產(chǎn)業(yè)政策亦密集出臺。
產(chǎn)業(yè)支持和政策加碼下,據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計,到2025年,我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1萬億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,氫能在我國終端能源體系中占比超過10%,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達到12萬億元,成為引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展的新增長極。
看中氫能發(fā)展?jié)摿?,上海電氣?015年開始布局氫能產(chǎn)業(yè),重點研究不同技術(shù)路線的電解水制氫技術(shù)和裝置,在其2021年發(fā)布的新能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略中,氫能是從傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)型路徑上的一個重要抓手。
“氫能產(chǎn)業(yè)鏈較長,集團也在進行全產(chǎn)業(yè)鏈布局,在制氫、儲氫、加氫和用氫領(lǐng)域,都有一些‘拳頭’產(chǎn)品。”談及產(chǎn)品,吳亮如數(shù)家珍。
“在制氫領(lǐng)域,除了‘Z’系列堿性電解槽,還有質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽等產(chǎn)品;儲氫領(lǐng)域,有高壓儲氫罐;加氫領(lǐng)域,有隔膜壓縮機;用氫領(lǐng)域,則有綠色化工、摻氫燃機等方面的應(yīng)用。”2023年11月,上海電氣在大唐??陔姀S完成了燃氣輪機摻氫測試,實際氫氣體積比超過7%,是國內(nèi)首個已投運的大F級燃氣輪機摻氫項目。其自主設(shè)計研發(fā)的DeNox燃燒器,可以實現(xiàn)最高30%的摻氫水平。
氫能作為一種極具潛力的清潔能源,被稱為第四次工業(yè)革命的綠色引擎。通過在氫能源技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)集成等方面全面發(fā)力,上海電氣逐步構(gòu)建起氫能“制”“儲”“加”“用”全產(chǎn)業(yè)鏈核心競爭力,也使得上海電氣在氫能領(lǐng)域占據(jù)先機。
靜待花開,氫能賽道久久為功
如今,節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展已成為全球共識。近年來,上海電氣順應(yīng)時代發(fā)展趨勢,持續(xù)推動全產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳轉(zhuǎn)型,但從零到一這一步,走得并不容易。
一直以來,能源和工業(yè)裝備制造是上海電氣的核心優(yōu)勢,服務(wù)國家雙碳戰(zhàn)略,應(yīng)用場景的新需求應(yīng)運而生。上海電氣也由此積極發(fā)展“風(fēng)、光、儲、氫”四大新賽道,著力打造傳統(tǒng)能源-新興能源更優(yōu)組合。
同時,能源和工業(yè)兩大應(yīng)用場景本身聯(lián)系緊密,發(fā)展氫能也成為兩大應(yīng)用場景協(xié)同降碳的關(guān)鍵。
目前上海電氣在氫能全產(chǎn)業(yè)鏈上已有布局,談及未來發(fā)展,吳亮認為,更多的是對整個行業(yè)的推動。
氫能作為未來能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其在推動能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級和地方經(jīng)濟綠色可持續(xù)發(fā)展方面展現(xiàn)出巨大潛力,但仍面臨多重挑戰(zhàn)。
“現(xiàn)在氫能環(huán)節(jié)特別多、產(chǎn)業(yè)鏈也很長,最大的問題還是成本問題,尤其是綠氫比灰氫成本要高,需要從制、儲、加、用四個環(huán)節(jié)一起解決。我們現(xiàn)在所做的事情,就是把整個技術(shù)鏈打通,帶動整個行業(yè)降本。”吳亮提到。
未來,他也希望能做一些行業(yè)示范。“通過示范項目,更好地進行改善,進而推動整個氫能行業(yè)的發(fā)展。”
2024年3月30日上午,上海電氣首個規(guī)?;虡I(yè)運行的風(fēng)電耦合生物質(zhì)綠色甲醇一體化示范項目在吉林西部綠色能源化工產(chǎn)業(yè)園正式開工。
此前,上海電氣已斬獲電力、交通、化工等多領(lǐng)域氫能訂單,助力清潔能源高效利用。面對未來萬億氫能產(chǎn)業(yè),上海電氣也將一步一個腳印,持續(xù)推進氫能產(chǎn)業(yè)健康有序可持續(xù)發(fā)展,“氫”裝上陣,靜待花開。
來源:中國新聞網(wǎng)
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