大连太平湾、中国三峡集团公司、金风科技联合宣布,将共同建设新能源产业园,重点发展以海上风电、氢能为主的新能源产业。他们计划利用风能生产氢气、储存氢气、运输氢气以及将氢气输送到海洋中。牧场等领域利用,培育氢能产业链。海上风电与氢能融合发展是大规模生产绿色氢气的主力之一,也是海上风电发展深远的关键。
对于坝上、三北地区来说,由于区位原因,只有发展燃料电池技术、推广氢燃料电池汽车、增加氢能利用,才能缓解新能源发电对电网的压力。通过发展风电制氢产业,可以增加新能源。装机容量实现能源转型。海上风电制氢作为可再生能源制氢的重要组成部分,具有巨大的市场潜力和广阔的发展前景。常用的氢气输送方式有三种: 1、管道输送,多为现场产气,生产后的氢气直接投入工业应用装置。
我国风资源集中、规模大,远离负荷中心。资源市场较小,本地消化困难。另一方面,风电本身具有波动性、间歇性的特点。风电并网需要建设配套的调峰电源。我国风电集中的北方三地区(西北、华北、东北)供电结构单一,基本不具备调峰能力。其中,德国、荷兰、丹麦等欧洲国家均拥有百万千瓦以上的海上风电制氢计划。
固体高分子阴离子交换膜电解水制氢运行温度低(40~60),可实现快速启停。目前仍处于实验室研发初级阶段,短期内还无法应用于海上风电制氢。福建省漳州市印发《漳州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,提出加快发展外海1000万千瓦海上风电漳州沿海部署海上风电制氢。等氢能产业基地,发展氢燃料水陆智能交通装备,构建制氢-加氢-储氢产业链;
例如,大型风电基地普遍缺水,电解制氢需要水资源;需要氢气的石化企业大多位于沿海,而风力发电机则建在内陆,风电还需要依赖火电电网运输。要积极发展海上风电剩余制氢产业,支持大型能源企业和上市公司布局,引进培育一批氢能源企业参与延伸海上风电利用产业链。
以百万千瓦风电场为例。假设风电场满电,每小时发电1000万千瓦时。如果5度电产生1立方米氢气,则可产生200万立方米氢气,相当于2.4万吨优质煤热值的能源。大多数需要氢气的石化公司都位于沿海地区,而风力涡轮机则建在内陆。就像电网输送风电一样,有氢气但输送不了。
PEM水电解制氢是一种未来具有巨大发展前景的绿色制氢技术。目前已进入初步商业化阶段。与碱水电解制氢相比,操作温度更低(50~80),启动时间更短。速度快,电流密度提升至5倍,运行更加灵活,有利于负荷快速变化,与波动性、间歇性较强的海上风电匹配良好。