案例简介
深圳氢致能源有限公司与深圳清华大学研究院、深圳能源集团股份有限公司合作,将直接电解海水制氢技术应用于氢制备应用场景中,在深圳妈湾电厂建成了全球首个单体规模最大(500kW)、百标方级电解海水制氢示范项目。
电解水制氢是在直流电的作用下,通过电化学过程将水分子解离为氢气与氧气的过程。由于海水中含有高浓度氯离子等杂质,传统电解水制氢设备无法高效可持续的直接电解海水制氢。
在该应用场景中,创新研发和运用了高催化活性、高选择性、耐腐蚀性催化剂材料,通过调控活性中心的配位环境,构筑超浸润阵列化电极,降低催化剂过电位,实现了高效率直接电解海水制氢。创新多段式电解槽设计,可对电解制氢功率负载进行灵活调控,实现了可再生能源波动性工况下制氢电解槽的稳定运行。
在该应用场景中,直接电解海水制氢解决方案在制氢成本、运维周期等方面显著优于现行解决方案。制氢成本方面,电解槽制氢能耗小于4.4kWh/Nm3,比现行解决方案碱性电解槽低12%以上,综合制氢成本低13%-15%。在运维周期方面,由于对水质耐受性高,设备无故障运行周期同比现行解决方案增加三倍以上,大幅降低运维成本。
案例价值
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,预计到2050年,我国氢能的年需求量接近1.3亿吨,其中绿氢需求接近1亿吨,市场规模超过十万亿元。直接电解海水制氢解决方案在深远海风电、光伏储能和输运等领域具备广泛的应用空间,通过该应用场景的技术优化迭代升级和展示,能够加速该电解海水制氢解决方案的推广应用。
参与单位
深圳能源集团股份有限公司
联系人:程朝龙
联系方式:13926597029
深圳氢致能源有限公司
联系人:余恩德
联系方式:18957466966
深圳清华大学研究院
联系人:翟卫娜
联系方式:15018500909