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綠氫,從哪兒來的?

文 | 仲新源

乾旱、風暴、洪水……一系列極端天氣導致的災難事件讓人們認識到:環境問題已經成為全人類面臨的重大挑戰。

為應對由二氧化碳等溫室氣體排放引起的全球氣候變暖,我國2020年提出“碳達峰、碳中和”目標,這將為全球溫度降低做出重要貢獻。

為確保2030年前實現碳達峰目標,《2030 年前碳達峰行動方案》、《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》、《“十四五”可再生能源發展規劃》等頂層檔案相繼釋出,各地“靴子”緊隨其後。

在政策的賦能下,我國新能源行業發展迅猛!作為可再生能源產業的其中一員,新型清潔、應用廣泛的“綠氫”正成為國際矚目的焦點。

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綠氫是如何生產的?

氫元素在地球上主要以化合物的形式存在於水和化石燃料中,而氫能作為一種二次能源,需要透過制氫技術進行“提取”。我國的氫氣來源主要以化石燃料制氫為主,這類方式生產的氫氣被稱之為“灰氫”或“藍氫”(純度)。

而綠氫,特指的是使用可再生能源(例如太陽能、風能、核能等)製取的氫氣,它可以做到全生產週期無碳排,對溫室氣體的減排具有非常重要的意義!

生產綠氫的重要途徑之一,便是電解水制氫。

電解是一種眾所周知的化學過程:水在電解槽內生成氫氣和氧氣。由於純水的“導電”能力極差,所以會在水中新增合當配比的電解液,幫助提升電解效率。

希倍優氫能圍繞的鹼性水電解制氫即指在鹼性電解質環境下進行的水電解制氫過程。

正氧負氫

在直流電的作用下,正極的電子會往負極“跑”,負極附近的水和電子發生析氫還原反應,產生氫氣和氫氧根離子;氫氧根離子穿過隔膜,“跑”到正極附近會失去電子,發生析氧氧化反應,生成水和氧氣。

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除了電解槽,還需要哪些裝置?

作為發生反應的核心部件,電解槽往往是最受關注的裝置,它關係到整個系統的產氣量、能耗、壽命等。

但實際上,氫氣從電解槽製取後,還需要經過多道工序。

最基礎的制氫系統包括兩大配件:電解槽+後處理系統。

希倍優氫能“後處理系統”

升級版還會加配“純化系統”以滿足客戶的技術要求。與灰氫、藍氫相比,綠氫幾乎不含什麼雜質,未經純化也可達到99。8%。

此外還有電源系統,可以將交流轉變為直流電,如果是離網發電,也需要經過直流到直流的過程,具體情況具體分析;還有供水系統,一般的城市自來水必定會含有一定雜質,需要經過處理使用,且各地水質均不同,雜質會影響到電解槽的使用壽命。

最後還有智控系統,譽為制氫系統的“大腦”,可以實時監測系統執行狀態,連續純度檢測功能,還自帶診斷功能,能夠一鍵啟停,保障安全生產。出廠前每套裝置都會經過整機測試,確保符合安全和質量標準。

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為什麼鹼性水電解更適合綠氫?

據《中國氫能源和燃料電池產業白皮書2020》報告,我國在2060年預計將會有1。3億噸的用氫市場,如果屆時全部用綠氫代替,那麼將需要1TW的電解槽總裝機量。

快速發展的用氫市場,對制氫規模提出了更大挑戰,未來MW級產品註定將成為市場主流。

價格方面,鹼性水電解制氫系統也具備非常大的優勢,且仍有下降空間。但就目前出口方面,國產的鹼性電解制氫系統就已經很“吃香”。

希倍優氫能在德國展備受關注

兼具規模大、成本低、壽命長三大優勢,意味著的鹼性水電解制氫系統勢必仍將佔據未來絕大部分的氫能源製備市場。

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希倍優助力綠氫生產降本增效

希倍優品牌創建於2013年,深耕新材料領域和新能源行業,現已建立氫能裝備、海洋裝備和工業輥輪三大產品矩陣,形成了以創新為核心,多輪驅動的良好發展格局。

隨著中國加入更廣泛使用綠氫的行列,希倍優氫能以前瞻性目光佈局制氫裝置行業,憑藉在新能源領域的經驗沉澱,希倍優氫能精研新材料、新工藝,能夠站在未來市場的需求出發設計產品,為客戶提供製氫解決方案。

集裝箱式鹼性電解水制氫系統

目前,希倍優氫能已形成了10-1000Nm/h的系列產品矩陣,系統型別囊括集裝箱式鹼性電解水制氫系統、撬裝可移動式鹼性水電解制氫系統、分散式制氫間整套系統等,能為可再生能源發電專案、加氫站、電廠、化工、半導體等行業領域的需求做原創性的定製開發,低能耗,安全可靠。

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見習編輯 | 李澤民

編輯丨李慧穎