全球首個(gè)海上風(fēng)電無淡化海水直接電解制氫海試成功

中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 楊曼潮 記者 劉盾）近日，由深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)與東方電氣集團(tuán)聯(lián)合打造的全球首個(gè)海上風(fēng)電無淡化海水原位直接電解制氫原理技術(shù)裝備，在福建海試成功。

本次開展的海上風(fēng)電和海水無淡化直接制氫耦合技術(shù)的海上中試示范，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過240小時(shí)。這也首次成功驗(yàn)證了由中國(guó)科學(xué)家原創(chuàng)的海水無淡化原位直接電解制氫原理與技術(shù)，在3-8級(jí)大風(fēng)、0.3-0.9米海浪等真實(shí)海洋環(huán)境的強(qiáng)干擾下，依托海上風(fēng)電實(shí)施無淡化海水直接電解制氫的可靠性，構(gòu)建了與再生能源相結(jié)合的一體化海水直接制氫工廠，有望打造全球海上可再生能源直接海水制氫領(lǐng)域標(biāo)桿。

2022年11月30日，謝和平院士團(tuán)隊(duì)在Nature正刊發(fā)表海水制氫原創(chuàng)性成果。該成果破解了該領(lǐng)域近半個(gè)世紀(jì)的世界難題，被評(píng)為2022年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展。僅僅在論文發(fā)表后的16天，東方電氣集團(tuán)便專項(xiàng)投入3000萬元研發(fā)經(jīng)費(fèi)，并與謝和平院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)盟合作，共同推進(jìn)海水無淡化原位直接電解制氫產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

基于這一全新原理與技術(shù)，東方電氣集團(tuán)與謝和平院士團(tuán)隊(duì)專門研制了漂浮式海上制氫平臺(tái)以及海上風(fēng)電智慧穩(wěn)定供電系統(tǒng)。本次海試是基于三套原理樣機(jī)并聯(lián)建立的設(shè)計(jì)值為1.2Nm3/h制氫規(guī)模的裝備系統(tǒng)，自2023年5月17日至26日，于福建省福清市興化灣海域?qū)雍Ｉ巷L(fēng)電連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10天，首次實(shí)現(xiàn)了海上風(fēng)電無淡化海水直接電解制氫的海試成功。

第三方技術(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)（四川質(zhì)檢院）的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：本次海試制氫規(guī)模達(dá)1.3Nm3H2/h，達(dá)到并超出設(shè)計(jì)值；電解能耗為5kWh/Nm3H2；在3-8級(jí)海風(fēng)、0.3-0.9米浪高的真實(shí)海洋環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10天后，海水雜質(zhì)離子阻隔率仍然高達(dá)99.99%以上（與純凈水直接電解制氫效果相當(dāng)），制氫純度達(dá)到99.9%-99.99%，穩(wěn)定性良好。

面對(duì)海水電解制氫領(lǐng)域的半世紀(jì)難題，謝和平院士團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了海水原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了把取之不盡的海水當(dāng)純水一樣直接用于電解制氫。該原理技術(shù)的發(fā)展將完全顛覆現(xiàn)有消耗純凈水電解制氫模式，迎來海水電解制氫2.0時(shí)代。

謝和平院士表示：“這是我們邁向全球海水直接電解制氫新時(shí)代三步走策略當(dāng)中的第一步，也是關(guān)鍵一步。我們真正耦合了海上可再生能源，并在海洋真實(shí)、復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了無須淡化的海水直接電解制氫。”接下來，謝和平院士團(tuán)隊(duì)將全力攻關(guān)第二代抗海洋環(huán)境干擾的海水直接電解制氫核心技術(shù)，迭代發(fā)展更高效、更高兼容性、更高穩(wěn)定性的第二代核心技術(shù)及裝備，保持無淡化海水直接制氫的原理與技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

此次海試成功，充分標(biāo)志著海水無淡化原位直接電解制氫在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上跨出了一大步。未來可構(gòu)建與海上可再生能源相結(jié)合的一體化原位海水制氫工廠，成為近深遠(yuǎn)海可再生電力大規(guī)模開發(fā)的破局關(guān)鍵，加速推進(jìn)形成多能互補(bǔ)的中國(guó)原創(chuàng)“海洋綠氫”全球新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。