“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(gè)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(bào)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(huì)(以下簡稱“上海國際碳中和博覽會(huì)”)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(shí)代”是什么樣子?上海國際碳中和博覽會(huì)為我們擘畫了藍(lán)圖。
展會(huì)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(gè)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(shí)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(jìn)入3.0時(shí)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(jià)，電耗顯著降低，有效壓縮了綠氫整個(gè)生產(chǎn)成本。”
從更長遠(yuǎn)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(xiàng)目，使風(fēng)光‘大基地’、綠色化工這些的經(jīng)濟(jì)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(huì)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?xì)錃狻保S著“雙碳”目標(biāo)的提出，推動(dòng)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(chǎng)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(dá)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(jì)性，有力推動(dòng)綠氫在化工、交通、冶金、綠電儲(chǔ)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(huì)上，氫能展臺(tái)“爭(zhēng)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(shí)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(tái)。
產(chǎn)業(yè)支持和政策加碼下，據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)，到2025年，我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)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(dá)到12萬億元，成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長極。
看中氫能發(fā)展?jié)摿Γ虾ｋ姎庠?015年開始布局氫能產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)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(gè)重要抓手。
“氫能產(chǎn)業(yè)鏈較長，集團(tuán)也在進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局，在制氫、儲(chǔ)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(chǔ)氫領(lǐng)域，有高壓儲(chǔ)氫罐;加氫領(lǐng)域，有隔膜壓縮機(jī);用氫領(lǐng)域，則有綠色化工、摻氫燃機(jī)等方面的應(yīng)用。”2023年11月，上海電氣在大唐海口電廠完成了燃?xì)廨啓C(jī)摻氫測(cè)試，實(shí)際氫氣體積比超過7%，是國內(nèi)首個(gè)已投運(yùn)的大F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)摻氫項(xiàng)目。其自主設(shè)計(jì)研發(fā)的DeNox燃燒器，可以實(shí)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(chǔ)”“加”“用”全產(chǎn)業(yè)鏈核心競(jìng)爭(zhēng)力，也使得上海電氣在氫能領(lǐng)域占據(jù)先機(jī)。
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(shí)。近年來，上海電氣順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，持續(xù)推動(dòng)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(shì)，服務(wù)國家雙碳戰(zhàn)略，應(yīng)用場(chǎng)景的新需求應(yīng)運(yùn)而生。上海電氣也由此積極發(fā)展“風(fēng)、光、儲(chǔ)、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(shí)，能源和工業(yè)兩大應(yīng)用場(chǎng)景本身聯(lián)系緊密，發(fā)展氫能也成為兩大應(yīng)用場(chǎng)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(rèn)為，更多的是對(duì)整個(gè)行業(yè)的推動(dòng)。
氫能作為未來能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和地方經(jīng)濟(jì)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(chǔ)、加、用四個(gè)環(huán)節(jié)一起解決。我們現(xiàn)在所做的事情，就是把整個(gè)技術(shù)鏈打通，帶動(dòng)整個(gè)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(xiàng)目，更好地進(jìn)行改善，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)氫能行業(yè)的發(fā)展。”
2024年3月30日上午，上海電氣首個(gè)規(guī)模化商業(yè)運(yùn)行的風(fēng)電耦合生物質(zhì)綠色甲醇一體化示范項(xiàng)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(duì)未來萬億氫能產(chǎn)業(yè)，上海電氣也將一步一個(gè)腳印，持續(xù)推進(jìn)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。
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