康明斯:“氢”山绿水,对于“能源新星”知多少?

在双碳目标的大背景下,利用清洁的可再生能源电解水制成的“绿氢”,在工业、建筑、交通等众多领域,扮演深度脱碳的重要角色。

通过PEM电解水技术制造绿氢,并与燃料电池结合起来,可安装在电源侧、电网侧、用电侧,实现多种能源之间的转换,根据不同地理和市场环境,灵活实现可再生能源的外送和消纳,能够真正打破可再生能源发展的瓶颈。

面对充满发展前景的绿氢,今天康明斯与大家分享一些高关注度的行业问题。

绿氢

绿氢制造常说的质子交换膜(PEM)电解水技术,到底有什么优势?

PEM能在高电流密度下工作,体积小、效率高,生成的氢气纯度可高达99.999%,被认为是目前最有发展前景的水电解技术。目前此技术在中国还有待大规模商业化,不过在欧洲已经有很多兆瓦级的应用。康明斯在加拿大、美国和欧洲都有很多规模化的商用项目,包括已经在加拿大投产的20兆瓦PEM电解槽项目。

PEM电解槽能够在能源需求低谷时,将多余能源存储起来并出售给绿氢市场,避免这些能源的浪费或被低价出售。

康明斯

PEM电解水制氢的工作原理是什么?

PEM电解槽主要由以膜电极为核心的多个电解小室组成,是纯水发生电化学反应分解产生氧气和氢气的场所。电解水的能源则利用太阳能、风能和水力发电等零碳能源,制氢过程无污染排放,是最清洁环保的“绿氢”。

康明斯

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如何看待绿氢制造成本较高的问题?

设备成本和用电成本是绿氢价格偏高的主要因素。中国西北、西南地区可再生能源丰富,电价普遍在全国平均线以下,对发展可再生能源电解水制氢较为有利。

从未来趋势看,可再生能源成本将不断下降,加上政府的政策支持,以及氢能产业链企业的不断探索,绿氢商业模式会趋于成熟,规模化将为电解水制氢带来大幅设备成本下降空间。国际主要能源机构的研究普遍预测,绿氢将于2030年左右实现经济性与化石能源制氢成本持平。

此外,PEM电解水技术优势也影响制氢成本,包括耗电量、运维等。由于绿氢项目趋向于大规模、长周期,在测算时,不能只看设备投入,更重要的是项目生命周期的制氢成本。PEM 制氢技术占地面积小、制氢能耗低、灵活性高,与波动性和随机性较大的风电和光伏具有良好的匹配性,因此在很多场景下都更具应用优势和降本潜力。

责任编辑:Keyi

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