我國淡水資源相對短缺，如何解決可再生能源資源豐富和淡水資源短缺的矛盾？近日，東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊合作，首次實現海上風電與海水直接電解制氫一體化，在大海中利用海上風電驅動海水制氫。

近日，東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊合作，首次實現海上風電與海水直接電解制氫一體化，在大海中利用海上風電驅動海水制氫。

節水與消納海上風電同行

上述項目團隊的合作方——東方電氣（福建）創新研究院有限公司執行董事、總經理劉泰生在接受《中國能源報》記者采訪時表示，項目取得了兩個突破：一是在3級至8級大風、0.3米至0.9米海浪干擾下，平臺首次與海上風電直接對接，連續穩定運行240個小時，海水雜質離子阻隔率高達99.99%以上，制氫純度達到99.9%至99.99%；二是研究團隊還完成了中石油長慶油氣田采出水無純化電解制氫現場試驗，期間，示范樣機氫氣產量達到額定值，現場測量顯示氫氣純度達到99.999%。我國淡水資源相對短缺，如何解決可再生能源資源豐富和淡水資源短缺的矛盾？謝和平院士及其科研團隊以物理力學和電化學相結合的思路，開創了無淡化海水原位直接電解制氫技術，很好地解決了上述問題。“不僅克服了淡水資源短缺的困難。”在劉泰生看來，“該技術的突破同時還解決了深遠海可再生能源消納的問題。”經測算，我國可開發的深遠海海上風電資源可達20億千瓦。利用深遠海的可再生能源在海上制氫，然后再就地轉化為氨，使得可再生能源就地轉化為綠色原材料。“這將開啟海洋能源利用新賽道，也能切實解決深遠海風力資源的消納問題。”劉泰生說。

有望實現“海陸并舉”

在劉泰生看來，海水無淡化原位直接電解制氫技術前景廣闊，未來有助于實現“海陸并舉”。在海上，海水無淡化原位直接電解制氫技術可與海上風電、光伏、石油鉆井平臺等結合，實現深遠海綠色電力就地消納，解決深遠海電力難以傳輸回陸地的難題，大幅降低風電傳輸、消納成本和制氫成本，并進一步就地轉化生產綠氨、綠色甲醇等高附加值化工產品，加快推進海洋可再生能源的綜合開發和利用。在陸上，海水無淡化原位直接電解制氫技術可用于油氣田采出水、火電廠脫硫廢水等工業廢水制氫，以及城市內的生活污水制氫，不僅可有效降低水處理成本，實現產氫增值，還能為綠色節能環保和可持續發展貢獻力量。“尤其是西北地區，風光資源豐富但水資源匱乏，無法實現淡水制氫，而諸如居民生活廢水、苦咸水、鹽湖水等，都可以制氫。”劉泰生說，“這種技術可以充分利用當地生活生產廢水等來制氫，切實解決清潔能源消納和利用問題。”

或成能源開發新路徑

那么，如何推動這項技術走出實驗室，實現產業化發展？目前而言，還需攻克一些難題。“電解水制氫最大的成本來自于用電，如果電價下降到合適區間，綠電電解水制氫將比煤化工制氫更有優勢，而且產出的還是綠氫。”劉泰生說。“建議允許隔墻售電，讓電站多種經營，在出售電力的同時，將富余電力用來制氫，這是消納可再生能源非常好的方式。”據劉泰生介紹，東方電氣（福建）創新研究院有限公司在福建曾做過測算，根據目前的發電成本和上網電價，若將電站的棄電用于制氫，制氫的成本可低至5元/公斤。盡管目前還有諸多的困難，但是研究團隊仍然充滿信心。謝和平院士認為，通過將取之不盡的海水資源直接制氫，并結合海上風電技術，將改變未來能源開發路徑。