运氢成本可降80%?我国首条“西氢东送”管道启动

来源:世展网 分类:行业资讯 2023-04-14 22:12 阅读:6636
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导读

Industry Observation

我国能源生产和消费逆向分布特征明显,该如何将西部低成本生产的绿氢运送到需求旺盛的东部市场?

图源:央视财经

近日从中国石化获悉,“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》,标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。

该工程起于内蒙古自治区乌兰察布市,终点位于北京市的燕山石化,管道全长400多公里,是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道路由选址、技术研究、工程建设方案等方面已取得积极进展,基本完成可行性研究报告的编制,正在加快推进项目各项工作。管道建成后,将用于替代京津冀地区现有的化石能源制氢及交通用氢,助力能源转型升级。

管道输氢有何优势?“西氢东送”将如何带动氢能产业发展?
据相关机构测算,目前主流运输方式的百公里单位成本约在10元/kg,经济性和安全性都存在劣势。管道运输成本预计百公里可降至2元/kg,安全风险小,效率高

图源:国金证券

大规模集中制氢和氢能长距离运输是未来趋势。作为一种经济可行的方式,管道输送将加速氢能资源疏散和市场覆盖,进而在能源结构优化调整中起到重要作用。中国石化相关负责人表示:“管道一期运力10万吨/年,预留50万吨/年的远期提升潜力。同时将在沿线多地预留端口,便于接入潜在氢源。未来,中国石化可依托'西氢东送'管道建设支线及加氢母站,助力京津冀氢能走廊构建,助力京津冀地区'双碳'目标的实现。”

图源:央视新闻

管道建设还将助力解决“弃风弃光”问题。风力、光伏发电具有间歇性、波动性、随机性等特点,电网建设和消纳机制存在一定滞后。氢储能可以弥补其他储能形式的短板,将大量“弃风弃光”转化成氢进行储能。随着“西氢东送”管道的建设投产,周边发电企业可以利用“弃风弃光”发电制氢,通过管道输送出来,构成“源网荷储”“电源、电网、负荷、储能”一体化运行)。

规模化是降低氢能成本的关键。相关机构预计管道使用量大幅上,制氢成本也会以每年20%-30%左右的速度下降,预计到2030年氢能产业链整体成本至少下降50%。

图源:国际可再生能源署(IRENA)

目前,中国石化已经在内蒙古自治区布局了鄂尔多斯风光融合绿氢示范项目,并规划在乌兰察布市建设大规模绿电制绿氢项目,通过建立风光发电-绿电制氢-氢气管输-炼化与交通用氢的一体化氢产业发展模式,实现氢能产业制、储、输、用全产业链示范布局。

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图灵科创自主研制的高效集装箱式碱/海水电解制氢设备,以装载新型电极的电解槽为核心,设计安装了外部管道及监测控制点,成为产氢量约5Nm3/h的小型工程样机。样机具备完整的电解液循环模块、电辅助加热模块、恒温控制模块、液位监测控制模块、气液分离模块、气体洗涤模块、自动补水模块、警示模块、PLC控制显示模块。开启设备至自动模式,可智能升温并控制电解液温度在90±5℃,维持分离器液位在设定值,在设定工况下连续无人值守运行。裝槽测试制取每立方米氢气耗电量可低至4.0-4.3kW·h,最高工作电流密度达到5000A/㎡。通过本团队自主研发的可再生能源(光伏、风电、水电)控制系统进行管理(1026-00122CN-可再生能源电力电解水制氢系统-实用新型专利证书),通过抑制可再生能源波动对电解制氢系统的影响,提高储能效率,适用于各种制氢工作环境。




质子交换膜电解水(PEMWE)制氢响应速度快、高效安全、氢气品质好、组合灵活,被认为是可自洽变功率耦合波动性可再生能源制取绿氢的理想技术。中国科学院长春应用化学研究所作为牵头单位,与山东赛克赛斯氢能源有限公司等合作,共同承担了科技部十三五重点研发专项“MW级固体聚合物电解质电解水制氢技术”项目,开发了MW级PEMWE电堆,中期成果被科技部高技术中心评定为科技部重大专项重大成果。电解水制氢是实现源网荷储一体化荷储端自适应调节的理想选择。因为氢既是二次能源,又具备低碳原料属性。




爱德曼自主研发的30kW、35kW、40kW、60kW、80kW、100kW、128kW、152kW及223kW等系列产品,均具备优异的环境适应能力(-30℃低温启动),据两年以上累积统计数据显示,7.5T物流车耗氢2.5kg/100km,13T物流车耗氢量3.8kg/100km。其交通领域车载动力系统均已通过国家机动车产品质量监督中心的强制检测并实现量产,产能可达10000台/年。目前,爱德曼在氢能发电场景已推出兆瓦级燃料电池发电机组产品,构建基于100%新能源发电的制氢-储氢-燃料电池发电为一体的解决方案,可实现清洁能源百分百消纳且全过程零碳排放供能。



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