氢出于兰“碳”新路 这波操作直接在“大气层”

氢出于兰“碳”新路 这波操作直接在“大气层”

原标题:风光无限 “氢”风又起——兰石集团挺进绿电制绿氢未来产业见闻

甘肃省首台套1000Nm³/h碱性电解水制氢装备模型及产品 本文图片由新甘肃·甘肃日报记者 王占东 摄

甘肃省首台套1000Nm³/h碱性电解水制氢装备模型及产品 本文图片由新甘肃·甘肃日报记者 王占东 摄

新甘肃·甘肃日报记者 王占东 张海燕

11月22日上午,在兰州新区兰石研究院办公楼里,副总工程师乔健正在研究一项名叫“离网氢电耦合储能”的技术。

见到记者来访,乔健一语道破其中奥妙:“我们不仅要用风、光电制氢,还要把制出的氢储存起来,在风、光电少时或需要发电时,再利用氢能发电。目标要打通绿电与绿氢的‘双循环’。”

何为绿氢?

这要从水电解制氢的原理说起。

在充满电解液的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。其整个过程可实现零排放,加之利用的电力也是绿色能源,分解出的氢被称为“绿氢”。其中,电解槽是制氢的核心设备。

“绿电制绿氢,甘肃有优势。”乔健说:“我们既要攻克绿电制绿氢的制备装置技术,还要解决氢的储存、运输和使用难题,打通‘制储输用’全产业链技术,实现绿电稳定消纳及高质量绿氢生产,让绿电优势转化为产业优势。”

乔健的信心从何而来?

原来,2023年7月,在兰石研究院、兰石重装炼化公司、兰石装备公司协同攻关中,兰石集团在绿氢制备、储能装置、加氢设备研发中取得了重大突破——

在电解水制氢领域成功研制出甘肃省首台套1000Nm³/h碱性电解水制氢装备,已具备50~1500Nm³/h电解水制氢装备的研发能力;

在储氢领域成功研制出98MPa(兆帕)、50MPa(兆帕)高压气态储氢系列容器;

在加氢即用氢领域成功研制出45MPa(兆帕)离子液压缩机。

在兰石集团生产车间,记者见到了这些装备产品。

在一台1000Nm³/h碱性电解水制氢装置前,乔健介绍,它在一小时内可生产出1000标准立方米氢气,用电量约5000千瓦时,耗水量约1000千克。兰石研究院对电解槽的流场和极板进行了优化设计和结构创新,使得碱液循环性好、槽温均匀、重量轻。在高性能催化剂、核心零部件等方面进行了技术攻坚,使得电解槽电流密度高、直流电耗低,核心技术指标达到国内先进水平。

在两台蓝白相间、印着“氢出于兰 而盛于兰”的高压气态储氢系列容器前,乔健介绍,该产品攻克了单位体积高密度、大容量储氢等难题,并通过了评审鉴定,技术达到国际先进水平。

而45MPa(兆帕)离子液压缩机,可用于35MPa(兆帕)加氢站内的氢气增压作业,具有进气压力适应范围大、可频繁带载启停、换热效率优、维护成本低、压缩效率高及安全保护完善等优点。

高压气态储氢容器

高压气态储氢容器

45MPa(兆帕)离子液压缩机

45MPa(兆帕)离子液压缩机

“这些装备已基本涵盖氢能制储输用全产业链。”乔健说,他们正在把绿氢制成氨来运输,这远比长管拖车运输氢的安全性要高、成本要低。然后,再把氨制成氢使用。

目前,在绿电制绿氢市场,产业链上的技术和装备尚处于示范阶段。乔健介绍,今年以来兰石研究院已联合兰石重装为河北、湖北、浙江等多家单位的制氢项目提供技术方案,推广产品市场应用。

兰石集团缘何在氢能产业上捷足先登?

早在2020年,被誉为我国“石化机械脊梁”的兰石集团,紧跟“双碳”目标、着眼能源绿色转型趋势,推进能源装备制造转型发展。兰石研究院提出了氢能技术发展及集团产业化方向研究。2022年,兰石集团成立氢能事业部。当年,兰石研究院申报并获批甘肃省科技计划重大专项,历时三年努力,于2023年一举在氢能产业链上取得集群性科技突破。

兰石重装炼化公司生产车间

兰石重装炼化公司生产车间

作为全球未来能源的重要支撑,氢能与太阳能、风能等清洁能源的开发利用,正在改变能源结构,广泛应用于工业、交通等领域。

我国“十四五”规划《纲要》提出,在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。

去年底,我省出台关于氢能产业发展的指导意见提出,到2025年,氢能产业创新能力显著提高,基础设施加快建设,实现多元化应用场景示范,初步形成有规模有效益的氢能产业发展格局。

乔健认为,氢能在助力“双碳”目标、完善能源供应体系、促进新能源消纳方面发挥着重要作用。特别是利用绿电制氢,扩大氢能下游综合利用规模,能够有效促进新能源消纳,发展壮大绿氢化工、氢能装备制造等产业。这对风光资源大省和西部老工业基地的甘肃来说,是优势叠加、优势释放的重大机遇。

兰石装备公司生产车间

兰石装备公司生产车间

风光无限,“氢”风又起。

目前,兰石集团正在建设绿氢“制储用”多场景应用试验场,依托兰石集团博士后科研工作站、国家级工业设计中心及能源装备国家专业化众创空间等平台,持续优化装备技术,打通氢能“制、储、输、用”全产业链,放大甘肃绿电新优势,激发新型工业化新动能,加快形成新质生产力。

(新甘肃)