海上风电电解制氢耗电量 (国家鼓励风能海水制氢)

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海上风电海水制氢有什么好处,海上风力发电制氢

文/慧心引力佳

编辑/慧心引力佳

就在6月2日,中国工程专家组考察确认,五月份中国电器集团有限公司与中国工程院院士谢和平团队在福建兴华附近海域联合开展的风电无淡化海水电解氢的海上技术测试项目取得圆满成功。这预示着中国在低成本制氢领域又多了一条路,再次拓宽了中国新能源发展的可能性。

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中国的海水资源充足,按照这样发展,未来我国完全可以实现氢能源自由,甚至能像之前卡塔尔的石油革命一样,带来一场能源革命也未可知。

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全球多个团队都在研究如何实现低成本海水制氢

海水制氢这个想法其实并不是我国的专家提出的,毕竟海水占地球总面积的71%,我们能想到的早就被其他国家的人也想到了, 很早之前丹麦国家的风力技术集团 就联合当时的法国能源巨头公司开始开发这项技术了。

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他们的初衷是为了利用氢能源供给暖气,不过当时丹麦风力集团“Vesras”的计划并不完善,技术也不成熟。虽然实现了制氢计划,但是完成效率特别低,建造淡化海水的成本又比较高,入不敷出,长时间的亏损导致他们集团面临经济危机,最终宣告破产。

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利用海水制造氢气是众多团队都在苦苦钻研的技术,其实实现并不难 ,难的是如何降低成本。 若是以海水为原材料制氢,还要建造很多淡化海水,将海水转换为纯净水的设备,再去利用设备 将水制成氢气 ,太过浪费资源,还占用土地。所以这几十年来,各国都在寻找如何能更加简化的海水制氢方法。

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法国失败之后,不少国家纷纷开始重视制氢成本问题,研究如何压低成本来实现海水制氢技术,但大部分团队都没有办法让“海水制氢”计划实现工业化向商业化的转变,反而都在增加成本, 做这项技术研究本来就是为了节约资源, 增加成本的项目大家肯定是要放弃的,但也有不少国家依旧在继续研究此项目。

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中国实现0.4元/立方米海水制氢,把海水当纯净水用

中国也一直在研究这项技术,在其他团队纷纷举白旗的时候,我们谢和平院士和他的团队攻克了这一难题。11月30日,《Nature》杂志上出现了一篇关于低成本海水原位制氢的研究成果报告,翻译过来就是《一种用于制氢的膜基海水电解器》, 正是谢和平院士及其团队研究出来的“海水无淡化原位直接电解制氢技术”。

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报告里介绍“海水制氢”技术主要是 利用浓氢氧化钾溶液加上一种可以防水但又比较透气的膜,来隔绝海水里的杂质 ,没有淡化海水的过程,就能制造出一种没有什么不良反应的“纯净水”,不用大量制造淡化海水和转化氢气的设备,就可以通过技术利用这个“纯净水”在海里直接原地制造氢能源

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“海水制氢”这项技术在发表没多久之后就获了奖,并且《Nature》杂志的编辑也在文章后面直接表明了这项技术研究十分完善,可实现性相当高,大规模生产氢能源的可能性也很高。这项技术被发表没多久,中国的东方电气股份公司就抓准了时机, 与谢和平院士签署了海水电解制氢技术推广与应用的协议, 打算实际测试这项技术的可行性,如果测试成功便开始正式量产设备,后续进行大规模生产氢能源。

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2023年5月,该集团就直接在海上开始技术测试, 后经实地测试及测算,技术人员发现通过海水制造一立方米的氢气才需要四毛钱的成本,这可比煤气制造氢气和天然气制造氢成本低太多了。

全球都在研究如何高效率、低成本海水制氢,没想到中国成了黑马,真的实现了这项技术外媒称,在未来如果能够顺利推广海水电解质氢技术,那么石油可能将变为“白菜价”。

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然而这项技术还是原位制氢, 不需要将海水运输到陆地转化生产氢气 ,也解决了困扰大家多年的高成本生产氢能源问题。

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带你了解氢能源,看看它的使用价值

氢是一种可燃烧产生化学物质,是目前我国 提倡的新能源行业里不可或缺的一种资源 。它的燃烧性能好、速度快,能量密度比化石燃料要高很多,而且燃烧后排放出来的是水蒸气,不会污染环境。

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但是令人可惜的是,氢气并不是一种自然生成的化学物质,还是要通过不同的物质的转换和提取才能得到这个令众多国家趋之若鹜的绿色能源。

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为什么称氢气为绿色能源?主要是因为它被燃烧后排放出来不会污染环境。过去全球都在大力发展工业的时候疏忽了环境污染,造成“全球变暖”,才意识到发展绿色能源与低碳环保的重要性。

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氢气可以用作发电、作交通运输,还能用于工业生产,用途广泛。目前氢气在我国被最普遍运用到的就是发电和做燃料电池汽车这方面,所以我国一直在大力发展新能源电动汽车 来代替传统的燃油汽车 ,目前国内几乎全部的车企都在响应国家政策,纷纷把目光投向了新能源汽车。

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目前氢气主要是通过水电解产生,还会有通过工业副产氢、天然气也可以生产氢能源,然后就是煤制氢气了,不过现在中国在海水制氢方面取得了不错的成果,也让我国的新能源发展取得了一个阶段性的胜利,相信未来 海水制造氢能源的技术一定会越来越成熟, 我们也能把氢能运用到更多行业,推动中国经济发展,把中国发展成更强大的经济强国、科技强国。

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氢能源低成本生产计划的实现是推动世界绿色环保发展的基石

目前,全球都越来越重视氢能源的发展,从汽车开始减少油车,大量建造新能源电动车就能看出,整个世界都开始重视环保问题,减少碳排放。而任何能减少碳使用的都是我国要大力发展的新能源, 像海水制氢,就是天然的绿色能源, 海水无淡化原位直接电解制氢技术能让我国有望实现氢能源自由,将推动中国目前十分重视的新能源汽车行业的发展,也能推动其他行业的发展,从而提升我们整个国家的经济。

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氢能源主要用于工业制造,而如今全世界都离不开工业制造,各国都在推动氢能发展。欧盟国家 早在2020年就公开表明其对氢能的需求量很大,达到5600万吨, 并提出要对外合作,寻找能提供更低成本制造氢能源的国家的帮助,并愿意达成合作,引进该国制氢技术。

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中国本来就是工业制造业大国,这次在低成本制造氢气方面又取得了这样杰出的成果,制氢测试也进行的十分顺利,如果这样发展下去, 未来我国在国际上的地位也会更加稳固 ,在各个方面的国际影响力都会提高。

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海水制氢已经测试成功,后续将规模化生产使用

这次海水无淡化原位直接电解制氢的试验直接证明,谢和平院士及其团队的技术是可实现的,且成本比预想的要低很多。这次的测试装备运行稳定,说明未来利用海水量产氢能是必然趋势。中国从2019年开始正式大力研究如何制造氢能源,到如今的实现目标, 仅仅用了四年时间,“海水制氢”计划从杂志上的文字变为现实也仅仅只花了半年时间。

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这项技术之所以能成功主要是因为它运用了化学结合蒸气压差的这种物理力学知识,通过将有杂质的海水转化为无有害分子的水,才完美解决了海水无法直接制氢的问题。

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这项技术在发表后就获得了2022年中国科学技术十大进展之一,直接将海水制氢工业化的这个想法变为现实。目前东方电气集团已经开始着手大规模生产氢气的事宜,氢气可以代替石油与煤炭的使用,这点也能看出,未来我国将会利用这一技术性突破在新能源方面领先一步。 

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现在淡水资源紧缺,中国又实现了低成本海水转化淡水制氢技术,此项技术目前正在摸索和实现量产化阶段,如果这项技术十分成熟的话, 未来海洋或将成为地球上最大的氢矿, 海水直接电解制氢将成为主流。不过海洋内有大量的化学元素,所以我国还需要在这方面继续深挖,以保证能最大可能的实现无忧海水制氢。

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早在几年前,我国就开始在全国各地开展制造氢能源的工程,如今中国海水制氧技术测试成功,直接打开了低成本燃料生产的大门, 或将改变新能源汽车行业及其他相关行业的未来。 不说其他的,如果海水制造氢能源技术日后进行大规模量产,那么新能源汽车未来在我国的发展肯定是远超燃油车的,这也是推动了国内不少主攻新能源汽车的企业的发展。

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我国掌握了此项科技专利后,还可以对外输出技术,将我国的技术输出到欧盟国家,并从那里获得中国所需的资源,进行等价互换,互相合作促进发展。

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绿色零碳氢能是全球未来发展新能源的重要方向

之前很多团队都在研究如何低成本直接转化海水为净水,再制造氢气的这项技术。像美国东阿斯坦福大学、澳大利亚的阿德莱大学和法国国家科学研究中心里的一些比较知名的学术团队都在深挖这个课题,不过还是我们中国科学院更胜一筹,率先突破技术难关,实现低成本海水制氢。

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目前来看,全球都在大力发展新能源,研究如何实现“新能源自由”,而中国现在已经开始实现低成本制氢,此时全球估计都在默默关注着。现在大规模工业制氢应该还需要一段时间,毕竟项目也在不断地摸索和更新改正中,不过随着这项技术的不断完善,一定会或多或少地推动中国的经济发展。中国未来在新能源的发展道路上也会越来越顺利,打造“绿色家园”的目标将不再遥远。

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这项原理是中国科学院院士谢和平的整个团队经过多次的推演和研究,才被投稿到《自然》杂志上,经过最终的试行测试,事实证明这次的制氢成本低到离谱,而且还能实现原位制造,这在全球的新能源发展史上都会留下痕迹。

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中国早别的国家一步取得了这项研究成果, 并成功实现利用0.4元制造一立方米的氢能, 这也让我国在新能源发展方面夺得了主动权。随着这项技术的不断推进,我国技术人员对此项目的不断深挖与研究,氢气这种新能源一旦实现大规模生产,我国的多个行业也会跟着迅速进步,快速发展。

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