继阳江青洲一、二海上风电场项目顺利收官之后,10月3日,由江苏龙源振华海洋工程有限公司负责承接的又一项目——明阳青洲四海上风电场项目圆满完成。此举标志着国内首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目的关键节点取得重大胜利。
具体来看,阳青洲四项目场址涉海面积约73.69km²,水深范围41m-46m,中心离岸距离约75km,年等效满负荷发电小时数为3615小时。龙源振华接揽其中的25台11MW风机基础及风电机组安装工作,总装机容量为500MW。
同时,青洲四项目将借助“导管架+网箱”风渔融合一体化装备和海水制氢设备的部署,建成全国首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目。项目预计在2023年12月建成投产后,每年可提供清洁能源发电量约18.3亿千瓦时,可节约57万吨标准煤,减排二氧化碳140万吨。
此外,作为区域联合施工项目,青州四项目实施期间,项目团队充分发挥集约优势,优化调配施工资源,顺利完成了当前国内离岸距离最远升压站导管架施工,为深远海大型升压站基础施工积累经验,为海上风电高质量发展贡献力量。
据了解,2022年8月31日,青洲四500MW项目陆海全面施工启动仪式在广东阳江举行。
2023年4月29日,明阳阳江青洲四海上风电场项目首台风机正式吊装完成,标志着国内近海深水区离岸最远项目正式进入风机安装阶段。
据悉,氢能在工业、交通、消费等领域具备广阔的市场前景和应用空间,实现“大工业、大交通、大消费”三大应用场景。明阳依托领先于行业的风电、光伏、储能技术一体化融合发展优势和“三超”碱性水电解制氢装备,解决大规模氢能应用的氢源问题,将推动绿氢大规模应用、促进“电氢融合”快速迭代发展。
明阳智能董事长兼CEO张传卫表示,海上风电制氢、海洋牧场、联合开发等融合发展模式将是未来的趋势。明阳智能正全力推进海上风电、海水制氢、海洋牧场于一体的海上浮式综合能源产业的建设与投资,创新推动海洋技术与海洋装备、海洋能源和海洋经济的高质量融合发展。
海水制氢将改变世界能源格局?
海水制氢是一种利用海水中的水分子进行电解反应产生氢气的技术,被视为一种可再生能源的替代解决方案。当前,资源丰富与环境友好是海水制氢至关重要的两大优势——
资源丰富:海水是地球上最为广泛的资源之一,相比之下,现有的化石燃料资源有限且使用后会产生大量的二氧化碳排放,给环境和人类健康造成巨大的威胁。而海水不仅可以利用其中的水分制氢,同时世界上绝大部分地区都可以接触到海水资源,因此具备了极高的可再生性和可持续性。
环境友好:海水制氢的另一个显著优势在于其环境友好性。一方面,制氢过程中并不涉及燃烧反应,不会产生二氧化碳等有害气体的排放,从而有助于降低全球气候变化的风险。另一方面,海水中的盐分和有机物被利用后,制氢过程所产生的废水也可以经过后续处理,减少对环境的负面影响。
此外,海水制氢产业辐射能力强、带动面广,在技术、装备上都走在能源产业前沿,在引领新一轮的绿色能源变革的同时,还将横向联动、纵向拉动海水淡化、海上清洁能源、海上氢能新基建等产业发展,开拓新需求、新空间。
2023年,伴随着氢能产业的发展,海水制氢技术渐行渐近,开始走上产业化道路。
根据中国能源报,苏州希倍优氢能源科技有限公司总经理李留罐表示,总体来看,海水制氢正在尝试从实验室迈向产业化道路。海上风电与海水淡化、氢能等多种能源综合开发利用融合发展,有助于实现海域利用效率和制氢规模化生产的双重提升,是电解水制氢产业的重要发展方向。
中国工程院院士谢和平表示,由于海水直接制氢可直接对接海上风电等可再生能源,无海水淡化过程,无额外催化剂工程,无海水泵送输运过程,无海水污染处理过程,无海水制氢设备平台,因此未来极具经济潜力。
若按照“海水直接制氢成本=电价×单位电耗+(每年折旧+每年运维)/每年制氢总量”这一公式计算,以海上风电上网电价0.2元—0.3元/度电计算,海水直接制氢的单位质量氢气成本为0.219元/Nm³+0.2元/Nm³+(1-1.5)元/Nm³=1.419-1.919元/Nm³ = 15.89—21.49元/kg。跟陆地淡水制氢成本相比,海水直接电解水直接制氢成本与前者相当(无占地面积等设施和污染物处理成本)。
未来进一步降本来自于两方面——海水直接电解水直接制氢能耗的降低和海上风电价格的降低。据谢和平测算,以目前海水直接电解电耗5kWh/Nm³氢气进行估算,在电价低于0.09元/度时,综合成本有望低于0.87元/ Nm³氢气(煤制灰氢成本下限)。目前团队已攻关第二代技术,使得技术能耗降到4.5kWh/Nm³,随着电解制氢能耗降低到4.0 kWh/Nm³时,在电价低于0.11元/度时,海水直接电极制氢成本将低于0.87元/Nm³(煤制灰氢的极限低价)。
另其测算,当海上风电电价低于0.23元/度时,海水制氢成本与煤制氢+CCUS相比具有竞争优势;当电价低于0.15元/度时,海水制氢与煤制灰氢相当;当电价低于0.11元/度时,海水制氢成本将完全低于煤制灰氢成本。
“这将改变世界能源格局。”谢和平表示。
事实上,海上风电与氢能融合发展是规模化生产绿氢的主力军之一,也是深远海风电开发的破局关键。我国海上风电装机规模位列全球首位,且将保持快速发展态势,随着国内海上风电的进一步发展和风电制氢项目经验的积累,预计未来五年到十年海上风电制氢项目将迎来一个发展高潮。