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海上风电无淡化海水可直接制氢?成本和大规模量产怎么样了

“全球首次海上风电无淡化海水直接电解制氢在福建海试成功,每立方米海水制氢成本仅需0.4元”的消息近日在网上流传。

  第一财经记者查证了解到,该颠覆性突破的背后,主要参与方是中国科学院院士谢和平和东方电气集团(600875.SH)。

  最新的成果是,今年6月2日,由东方电气与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。

  该技术理论上的重大突破发生在一年前。

  2022年11月30日,中国工程院院士谢和平团队在《自然》发表论文,以分子扩散、界面相平衡等物理力学与电化学相结合的全新思路,建立了相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术。

  该技术彻底隔绝了海水离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢,即可在海水里原位直接电解制氢。

  2022年12月16日,谢和平团队与东方电气集团(600875.SH)签署合作协议,后者投入3000万元专项经费,获得四方共享原创技术专利及相关资料的知识产权,并组建联盟进行海水直接电解制氢技术的海上中试及工程示范和产业化。

  那么,氢能产业内如何看待这项技术的影响?成本问题何解?

  某国内一线氢能企业总经理王宇今天在接受第一财经记者采访时表示:“这个技术是通过过滤材料把海水过滤或淡化成淡水,然后再进行电解,不是海水直接电解。海水的成分很复杂,包含几十种微量元素。比如,海水中含有氯离子(海水中含量最多的离子),电解氯化钠会产生氯气,很难出清。”

  目前的主要制氢方式有煤制氢、天然气制氢、电解水制氢等。

  煤制氢的成本最低。王宇给第一财经记者算了这样一笔账:“煤制氢的成本和煤价有关,大约在每立方氢气0.7元至0.8元;天然气制氢的成本大约为每立方氢气1.2元至1.4元。“

  电解水制氢的成本与电价有关。

  王宇进一步分析,目前国内工业用电的成本一般为0.5元至0.6元每度电,部分地区,比如内蒙古的电价稍便宜,大约为0.3元每度电。以5度电生产每立方氢计算,如果电价为0.2元/度,制氢成本中的电费成本大约为1元每立方氢气,一般来说电费成本占制氢成本的70%至80%,加上其他制氢费用后,总的电解水制氢的成本大约为1.5元每立方氢气。

  “现在的市场处在群雄乱战的阶段,目前国内宣称做制氢装备的企业有300多家。水电解制氢的设备造价不低,产出的氢气品质比较好,在一些氢气纯度要求比较高的领域有一定的市场,但是占比在国内不到4%。”王宇告诉第一财经记者。

  另一位资深氢能产业内人士持有相对更偏乐观的观点。他告诉第一财经记者:“目前大家都在攻克海水直接淡化的技术障碍。不过这两年技术发展得确实挺快,我觉得离规模化的试点示范项目应该不远了。”

  近年来,国家政策持续加码,支持氢能产业发展。

  去年,发改委、能源局颁布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标。

  今年8月,我国首个氢能产业链标准体系建设指南发布,涵盖基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用五个子体系。

  (文中王宇为化名)

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