5月23日,2023年世界氢能技术大会于佛山南海举行。中国科学技术协会主席万钢、广东省副省长孙志洋,中国机械工业联合会党委书记、会长徐念沙,佛山市委书记郑轲等领导出席大会。中国科学院院士、国际氢能与燃料电池协会理事长欧阳明高院士等13位中国及外籍院士,蒂森克虏伯董事会氢能委员会执行顾问史蒂芬轲夫曼等63位外籍嘉宾以及126个来自国内外氢能领域专家、学者和世界500强企业高层共赴南海共话氢能,一同打造一个立足南海、面向全球,更专业、更具趋势性的国际氢能产业平台,为全球氢能产业的发展提供强劲动力。
大会开幕式上,中国科学院院士欧阳明高、德国蒂森克虏伯董事会史蒂芬轲夫曼博士、韩国氢能协会会长诸厚奭作为行业专家代表分别做了中国、欧洲、韩国的氢能产业发展报告。
在欧阳明高院士题为《绿色氢能研发与产业化进展及技术展望》的演讲中,就绿氢制备技术、氢能大系统集成、氢储能等诸多话题发表真知灼见,分享了院士团队的产品和研发进展。以下为演讲摘录。
碱性电解技术具备长期竞争力,是中国电解槽的发展趋势和优势产品
绿氢制备,我认为或许是比燃料电池更大规模的产业。因为燃料电池作为发电装置,还有其他多元化的氢发电装置,但是通过电解水来做绿氢制备,目前看来,还是唯一的途径。
目前看,电解水有三种技术路线——固体氧化物,国内的水平还需要发展一些时间,我想真正的规模化可能要在2030年前后。质子交换膜,目前成本偏高,寿命还是个问题,且需要各种贵金属。现在,欧洲市场已经发现质子交换膜电解水在寿命上有问题,但它国内运转时间很短,所以这一问题,国内还没发现。目前,中国的优势还是在碱性电解——它是性价比最高、在国际上具有优势的电解水装备,是实现大规模、长寿命、低成本制氢的主流技术。当然,碱性电解水有很多缺点,我们认为,它还有很大的优化潜力和挖潜的空间。碱性电解槽不是过渡产品,是个长期具有竞争力的一个产品,应该成为中国电解槽的发展趋势和优势产品。
中国碱性电解水设备性能优化的潜力和生产方式的革新还有很大空间
我们推出了碱性电解产品“氢舟™”,具备三大优势:安全、高效、智能。我们改变了中国圆形电解片的传统格局,使流场更均匀,效率更高。我们大量使用数字化技术,可以远程更新程序,更智能。这都是我们认为行业发展需要注重的技术。同时,现在的电解槽一旦出现问题,需要拉回厂家进行修理和保养,从工业的角度这是不合适的。而我们的碱性电解产品在运行了5000小时后,在现场12小时内完成了单片的直接更换。这是目前传统电解槽做不到的。
此外,在部分负荷的效率即最高效率上,氢舟™可以做到3.98kWh/Nm³,即每立方米氢气4度电。这已经达到80%以上的效率,非常高了。
总结而言,氢能与风光电伏结合正在成为新趋势,电解水制氢装备产业化给氢能领域带来活力,中国碱性电解水设备的性价比全球领先,但性能优化的潜力和生产方式的革新还有很大空间。
绿电制氢大系统需要克服一系列关键技术问题
此外,还有制氢大系统的集成技术和关键工程问题。这关联到一系列问题,比如安全问题,又如控制问题。跟踪波动性的风光,可以通过改变电解槽开和停的规律来解决。要做到这些,需要克服无数难关——比如说绿电波动性导致的制氢安全问题,氧中氢达到一定浓度后,很可能会带来安全问题。所以我们现在建设了仿真平台,来模拟场景,解决问题。在氢安全方面,我们制造了装置来检测氢气的泄漏,在北京冬奥会期间保障氢能的运转安全,包括保障冬奥会的火炬安全等。安全监控、大数据、安全预警等,也都需要进一步加强。
以绿氢制备的商业价值为源头推动,以多元化、大规模商业示范应用为龙头拉动,带动绿色氢能全产业链发展
本文整理自嘉宾报告,转载自“海德氢能”
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