山東：全國首臺套熱耦合海水直接電解制氫裝置穩(wěn)定運行超500小時

喝海水 吸余熱 造綠氫

全國首臺套熱耦合海水直接電解制氫裝置穩(wěn)定運行超500小時

日照市嵐山區(qū)熱耦合海水電解制氫項目中試基地，一座看似尋常的裝置正悄然重塑能源格局——它不“喝”珍貴淡水，專“飲”蔚藍海水；不耗優(yōu)質(zhì)能源，只“吸”周邊鋼鐵、石化等企業(yè)排放的低品位余熱，便能高效穩(wěn)定地產(chǎn)出高純度綠色氫能。

12月6日，熱耦合海水直接電解制氫成果發(fā)布會在日照召開。記者從發(fā)布會上獲悉，嶗山實驗室聯(lián)合中廣核集團、山東師范大學(xué)與日照市嵐山區(qū)，共同推進“熱耦合海水直接電解制氫”關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范，成功研制出全國首臺套110千瓦級熱耦合海水直接電解制氫系統(tǒng)裝置，并實現(xiàn)超過500小時連續(xù)穩(wěn)定運行。標(biāo)志著我國在海水直接電解制氫這一全球前沿技術(shù)領(lǐng)域，取得了從實驗室邁向工程化應(yīng)用的關(guān)鍵突破。

“海水中的鈣鎂沉積易堵塞電極、高濃度氯離子腐蝕電解設(shè)備和催化材料，這是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的海水制氫‘致命傷’?！睄魃綄嶒炇腋呒壒こ處熐亟ü饨榻B，該項目通過研發(fā)關(guān)鍵耐腐蝕催化劑與適配海水的動態(tài)調(diào)控技術(shù)，有效抑制氯離子對電解設(shè)備及催化材料的腐蝕。同時，裝置同步利用電解系統(tǒng)低品位廢熱，耦合篩分系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)高品質(zhì)淡水，省去了傳統(tǒng)電解裝置的廢熱冷卻單元，整體降低了設(shè)備投資和能耗。這意味著無需復(fù)雜預(yù)處理，即可直接利用天然海水連續(xù)產(chǎn)氫。

數(shù)據(jù)直觀印證了這項技術(shù)的領(lǐng)先性：滿負(fù)荷工況下，該裝置每小時可產(chǎn)出22標(biāo)準(zhǔn)立方米的高純氫氣，生產(chǎn)每標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣的直流電耗僅為4.2千瓦時。據(jù)測算，該裝置每年可處理海水約800噸，年產(chǎn)高純氫氣達19.2萬標(biāo)準(zhǔn)立方米，可供100輛氫能公交車行駛3840公里，相當(dāng)于減少二氧化碳排放約170噸。

“它驗證了一條與我國沿海工業(yè)布局深度契合的零碳氫能供給新范式，為沿海地區(qū)構(gòu)建‘就地捕集余熱、就地獲取海水、就地生產(chǎn)綠氫’的分布式能源網(wǎng)絡(luò)提供了堅實的技術(shù)裝備支撐?！睄魃綄嶒炇抑硌芯繂T李嘉偉解讀。

項目團隊負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院院士、嶗山實驗室海洋戰(zhàn)略資源研究部部長唐波透露，接下來，團隊將加快裝備規(guī)模化、工程化和系統(tǒng)智能化應(yīng)用，為推動鋼鐵、石化等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、提升能源自主保障能力注入更強動能。（記者 丁兆霞）