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在我國當前的綠氫項目中，堿性水電解制氫（AWE）技術占據主導地位。AWE技術憑借其成熟的商業(yè)應用、較低的電解槽成本以及無需貴金屬的優(yōu)勢，成為主流選擇。然而，該技術在催化活性和隔膜歐姆損耗方面存在一定的限制，導致其最大運行電流密度較低，啟動較慢，在波動工況下的操作安全性較差，通常僅適用于穩(wěn)定的電源輸入。因此，AWE更適合電網電解制氫，尤其在設備大型化方面具有顯著優(yōu)勢，但低電耗和高功率仍是未來亟待攻克的難題。
近年來，質子交換膜水電解制氫（PEMWE）技術迅速發(fā)展，初步實現商業(yè)化。PEMWE技術使用質子交換膜作為固體電解質，具備動態(tài)響應速度快、負荷范圍廣、運行電流密度大、輸出氫氣壓力高、系統結構緊湊等優(yōu)點，特別適合與可再生能源發(fā)電系統耦合。然而，PEMWE電解槽在強酸性和高氧化性環(huán)境下運行，依賴價格昂貴的金屬材料如銥、鉑、鈦等，其高昂的成本制約了大規(guī)模發(fā)展。
陰離子交換膜水電解制氫（AEMWE）技術結合了AWE和PEMWE的優(yōu)點，作為一項新興技術，已成為歐美國家的研發(fā)熱點。AEMWE在弱堿性條件下工作，可以使用價格低廉的非貴金屬催化劑，降低了成本和能耗，同時具備良好的動態(tài)響應特性，適應可再生能源的波動。AEMWE可用純水或低濃度的堿性溶液替代濃KOH溶液，有效避免了強腐蝕問題，使整個電解水裝置具備無泄漏、體積小、易處理等優(yōu)點，適合大規(guī)模可再生能源制氫。然而，該技術仍面臨許多技術瓶頸，如AEM的離子傳輸能力、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性尚未達到商業(yè)化水平，非貴金屬基催化劑活性不足等。
固體氧化物電解水制氫（SOEC）技術因其高效率和環(huán)境友好特點備受關注，但其高溫工作條件對材料耐久性和系統設計提出了嚴苛要求。盡管國內在單電池和電堆基礎研發(fā)方面已達到國際先進水平，但系統集成能力仍需提升。
生物質制氫技術是指通過生物質的預處理，利用氣化或微生物催化脫氧的方法制取含氫合成氣。中國每年可利用的生物質資源約為35億噸，主要來源于能源作物、農業(yè)廢棄殘留物、林業(yè)廢棄殘留物和工業(yè)城市固廢。利用生物質原料制氫符合中國國情，具有良好的發(fā)展前景。生物質制氫技術主要分為熱化學法制氫與生物法制氫兩大路徑。盡管該技術總體上仍處于早期階段，部分商業(yè)化示范還集中在小試和中試階段，其應用場景以作為工業(yè)燃料原料等為主。然而，該領域仍有多個關鍵環(huán)節(jié)值得關注，包括生物發(fā)酵制氫的高性能產氫菌的培養(yǎng)改造與制備、光暗耦合發(fā)酵制氫法、生物制氫原料預處理環(huán)節(jié)以及氫氣分離工藝設備等。
為了深入探討這些技術的現狀及未來發(fā)展方向，2024（第四屆）可再生能源制氫產業(yè)發(fā)展論壇邀請了各個制氫技術及系統領域的專家，將于7月11-12日在江蘇鹽城為我們詳細闡述各自領域的優(yōu)勢、挑戰(zhàn)及最新研究成果。
（*排名不分先后）
嘉賓簡介：
毛宗強，博士，清華大學核能與新能源技術研究院教授?，F任國際氫能協會(IAHE)副主席、國際氫能經濟合作伙伴組織（IPHE）氫能教育專家、中國氫能聯盟專家、全國氫能標準技術委員會（SAC/TC309）高級顧問，中國國際投資促進會首席綠色創(chuàng)新專家（2019-）等。
自1993年起，毛宗強博士一直從事氫能研究、開發(fā)與推廣。曾任我國首個氫能973項目首席科學家（2000-2005），中國可再生能源學會氫能專業(yè)委員會主任（2003-2016）等職務。
2006年獲得IAHE頒發(fā)的國際氫能杰出貢獻獎——IAHE儒勒·凡爾納獎，為IAHE第一位獲獎華人。2015年在清華大學基金會下設立“毛宗強氫能教育基金”，鼓勵和激發(fā)青年學生從事氫能研究與推廣。2020年獲得中國石油和化學工業(yè)優(yōu)秀出版物獎.圖書獎一等獎。在國內外著名刊物及會議發(fā)表200余篇文章、獲得10多項專利權、編著20多本氫能專著及?？?。
摘要：
作者從多種多樣的制氫途徑；綠氫判據=綠色供氫載體+綠色供能載體；金屬制氫；大規(guī)模離網制氫是否可行;制氫與人工智能AI以及制氫與氫倫理方面介紹了作者對綠氫生產的思考。
嘉賓簡介：
楊福源，清華大學長聘教授，車輛與運載學院氫能與燃料電池學科責任教授，清華大學卓越工程師學院教學委員會副主任，清華大學-豐田氫能與燃料電池汽車聯合研究中心主任，中國汽車工程學會理事，中國可再生能源學會可再生能源動力專委會副主任，聯合國工業(yè)發(fā)展組織（UNIDO）國家氫能顧問。主要研究新能源動力與氫能技術。曾獲國家技術發(fā)明獎二等獎一項，北京市科技獎一等獎兩項、省部級科技進步獎二等獎三項。
摘要：
1.綠氫難題與場景分析
2.電解制氫的若干問題
3.創(chuàng)新方向及主要挑戰(zhàn)
嘉賓簡介：
肖睿，東南大學首席教授、能源與環(huán)境學院院長，能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室主任。國家杰出青年基金獲得者，教育部“長江學者”特聘教授，國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領軍人才。長期從事生物質和固廢資源化利用方面的研究。承擔國家重點研發(fā)計劃、“863”計劃、基金委重點項目和企業(yè)合作項目等科研項目30余項。發(fā)表論文400余篇，論文被SCI他引14000余次，H因子60。授權國家發(fā)明專利50余件，美國發(fā)明專利3件，申請PCT專利8件。以第一完成人獲得國家科技進步二等獎1項，省部級一等獎3項，以主要完成人獲其他省部級獎5項。兼任江蘇省能源研究會理事長，Fuel Processing Technology 副主編，《化工學報》、《太陽能學報》、International Journal of Greenhouse Gas Control等期刊編委。
摘要：
我國具有豐富的生物質資源，利用生物質制氫可以實現固廢處理、綠氫制取和負碳排放?；瘜W鏈制氫具有產物內分離的特性，相比于傳統的重整制氫具有更低的能耗和更高的效率。但是目前該技術的商業(yè)化發(fā)展受限于廉價高效載氧體的制備和緊湊穩(wěn)定反應器的開發(fā)。鑒于此，本團隊采用含鐵工業(yè)固廢為載氧體原料，通過機器學習和高通量篩選改性，確立了載氧體綜合評價指標和優(yōu)化配方，通過合理調控晶格氧和游離氧比例，提高了生物質化學鏈制氫過程的反應效率；通過研究串行流化床反應器內制氫脫碳與熱質傳遞協同調控機制，設計了基于反應分區(qū)的載氧體氧化、生物質熱解氣化、脫碳制氫一體式反應器，實現了規(guī)?；镔|化學鏈制氫的高效穩(wěn)定運行。
嘉賓簡介：
邢德峰，哈爾濱工業(yè)大學環(huán)境學院、教授、博士生導師，城市水資源開發(fā)利用（北方）國家工程研究中心常務副主任、國家級高層次人才。主要研究領域為污水固廢生物處理及資源化、微塑料降解、生物制氫技術、環(huán)境微生物組學等；獲國家技術發(fā)明二等獎、教育部青年科學獎、省部級科技獎一等獎3項、微生物生態(tài)青年科技創(chuàng)新特等；發(fā)表SCI收錄論文230余篇；擔任國際水協會厭氧消化專業(yè)管理委員會成員、中國生態(tài)學會微生物生態(tài)學專業(yè)委員會副主任、中國環(huán)境科學學會極地環(huán)境與生態(tài)專業(yè)委員會秘書長中國創(chuàng)造學會鄉(xiāng)村人居環(huán)境專業(yè)委員會副秘書長、中國微生物學會環(huán)境微生物專業(yè)委員會委員、中國氫能聯盟技術專家委員會成員等。
摘要：
綠色氫能作為清潔的二次能源成為實現“碳中和”目標的重要技術路徑之一。生物制氫技術因具有污染物協同治理、環(huán)境友好和可再生能源回收等優(yōu)勢，成為具有應用前景的綠氫技術。研究主要聚焦高效菌種、制氫設備、調控技術和系統方案，構建廢水、餐廚垃圾、秸稈等多元有機廢物綠氫系統技術，展望未來綠氫生成應用面臨的機遇與挑戰(zhàn)。
嘉賓簡介：
官萬兵，中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員，博士生導師。主要從事固體氧化物電池技術研究，創(chuàng)建了浙江氫邦科技有限公司，開展平管型固體氧化物電池技術產業(yè)化。中國能源研究會燃料電池委員會委員(2016-2021)，能源行業(yè)高溫燃料電池標準委員會委員(2018-2023)，IEEE 儲能協會氫能分會理事(2020-2023)。
摘要：
圍繞可再生電力波動性特點，重點報告耦合模擬風力發(fā)電、光伏發(fā)電下SOEC的電解電流密度、能耗與動態(tài)響應等特性，對比分析SOEC在可再生電力下制氫中的應用優(yōu)勢。
嘉賓簡介：
林今，清華大學電機系長聘副教授，新型電力系統運行與控制全國重點實驗室主任助理，清華四川能源互聯網研究院智慧氫能系統實驗室主任。長期從事氫能電力系統領域研究，主持十萬噸級可再生能源制氫合成氨關鍵技術、大規(guī)模風光發(fā)電制-儲-用氫柔性系統與固體氧化物電解水蒸汽制氫系統等國家級大型科技項目研發(fā)工作。入選教育部青年長江學者，北京市科技新星，曾獲國家科技進步二等獎、教育部自然科學一等獎等獎勵。
摘要：
算力是未來電力負荷增長的重要推動，如何實現算力的綠色化是落實我國雙碳目標的重要步驟。報告主要針對如何采用綠電驅動算力中心，同時通過氫氨儲能，實現算力的綠色低碳技術路線進行了分析與展望。
嘉賓簡介：
劉艷廷，中國科學院大連化學物理研究所研究組組長。主要從事能源催化與應用方面的研究，以（共同）通訊/第一作者在Joule、Chem、Nat. Commun.等刊物上發(fā)表學術論文9篇；申請國內外專利73余件，含國際/PCT專利20件；聚焦電解水中的關鍵科學與技術問題，在團隊“鎧甲催化劑”基礎上，自主研發(fā)出鎧甲催化劑整體式電極，并研發(fā)出250千瓦級堿性電解水制氫設備和可供人體直接呼吸的電解水氫氧儀。在此基礎上，針對海水制氫的產業(yè)化發(fā)展需求，將堿性電解水與海水低溫淡化進行耦合集成，研發(fā)出海水制氫聯產淡水新技術，并建成了25千瓦級裝置，實現以海水為原料直接制備出高純氫氣并聯產淡水和高附加值濃海水。
摘要：
基于可再生能源的電解水制氫是實現綠色氫能經濟的重要途徑。由于淡水資源緊缺，海水制氫是未來氫能發(fā)展的重要方向，但目前面臨海水成分復雜、電極腐蝕嚴重等挑戰(zhàn)，亟需發(fā)展以海水為原料的氫氣制備新技術。最近，研究團隊利用堿性電解水產生的廢熱作為海水低溫制淡水的熱源，創(chuàng)建了廢熱回收系統，將堿性電解水系統與海水低溫淡化技術進行耦合集成，研發(fā)出海水制氫聯產淡水新技術。在此基礎上，基于自主研發(fā)的鎧甲催化劑整體式電極，研發(fā)出25千瓦級海水制氫聯產淡水裝置，實現以海水為原料制備出高純氫氣并聯產淡水和高附加值濃海水。2023年12月，該成果通過了石化聯合會組織的科技成果評價，達到了國際領先水平。
嘉賓簡介：
何廣利，教授級高工，國家能源集團北京低碳清潔能源研究院氫能（氨能）技術中心副主任（主持工作）；國家能源集團氫能領域首席專家、國家科技部十四五重點研發(fā)計劃“氫能技術”總體專家組成員、全國氫能標委會委員、中國氫能源及燃料電池產業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟專家委員會委員、中關村氫能與燃料電池技術創(chuàng)新產業(yè)聯盟副秘書長、中國能源研究會燃料電池專委會及氫能專委會委員、全國氣瓶標準化技術委員會車用高壓燃料氣瓶分委會委員、中國電機工程學會氫能專委會委員、中國可再生能源學會氫能專委會委員。國家能源集團“科技創(chuàng)新先進個人”、國家能源集團勞動模范稱號。在氫能及燃料電池領域，獲得授權國家發(fā)明專利40余項，包括兩項國際專利,發(fā)表一作論文20余篇。獲得中國發(fā)明專利優(yōu)秀獎一項（第一）、中國電力科學技術獎二等獎一項（第二）、國家能源集團科技獎勵一等獎一項（第一）、二等獎兩項（第一、第六）、三等獎兩項。牽頭制定氫能領域國家標準三項。
嘉賓簡介：
于鎧瑞，康明斯恩澤（廣東）氫能源科技有限公司客戶工程負責人&高級經理。自2019年從事PEM制氫設備相關工作，先后參與過北京冬奧會延慶項目，國內首個兆瓦級PEM制氫設備安裝；中石化濮陽項目進口2.5兆瓦PEM設備的安裝調試和驗收；康明斯恩澤本地化H1000 & 500研發(fā)，安裝和調試工作。
摘要：
1.康明斯恩澤PEM本地化產品；（H1000&500）
2.康明斯建成項目分享；（Becancour & Puyang）
3.PEM如何幫助風光耦合制氫項目；（產品響應和交流直驅技術）
嘉賓簡介：
張暢，博士，中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司氫能技術部主任助理。畢業(yè)于清華大學化工系，主要從事綠氫設備、材料開發(fā)及智慧控制技術研發(fā)。承擔或參與了10余項國家級科技項目，包括國家科技重點專項、國家高技術研究發(fā)展計劃、國家自然科學基金項目和華能集團科技項目?，F已在領域內頂級期刊發(fā)表論文及專著13篇，以第一作者授權發(fā)明專利20余項，參與4項氫能團標制定，獲得電力行業(yè)創(chuàng)新優(yōu)秀成果獎一等獎1項、華能集團科技進步獎2項、華能集團職工技術創(chuàng)新成果獎1項、清能院科技進步獎4項；曾獲得中國電機工程學會青年托舉人才、華能集團青年科技英才、華能集團在京單位青年優(yōu)秀工作帶頭人、中國工業(yè)經濟聯合會“能源創(chuàng)新項目獎”、清能院優(yōu)秀共產黨員、先進個人、黨員先鋒示范崗等榮譽。
摘要：
雙碳”目標的提出為我國能源加速轉型指明了方向，在以可再生能源為主的大型綜合能源基地建設中，綠氫生產既是新能源不可或缺的儲能形式，也是能源消費端綠色低碳轉型的重要手段。綠氫產業(yè)規(guī)模的發(fā)展為技術的升級和設備的降本提供了條件，未來仍需在設備性能優(yōu)化、電氫耦合關鍵技術方面加大投入，在示范實踐中解決產業(yè)鏈關鍵問題。華能集團是我國電力行業(yè)較早開展氫能技術研發(fā)的研究單位，在綠氫技術領域，圍繞關鍵材料、結構設計、集成控制、電氫耦合、規(guī)劃調度展開了全面布局，取得了一系列進展，并結合集團新能源發(fā)展提出了綠氫產業(yè)規(guī)劃。華能將貫徹“以氫促電，氫電協同”的發(fā)展理念，與行業(yè)同仁共同努力，打通綠氫制-儲-輸-用全流程，為綠色低碳社會的實現貢獻力量。。
嘉賓簡介：
李洋洋，博士，北京元泰能材科技有限公司董事長，CEO。獲得清華大學優(yōu)秀博士后入圍獎，主持省部級揭榜掛帥項目一項，博士后面上基金1項，榮獲中國內燃機學會優(yōu)秀博士論文提名獎，兩次獲節(jié)能減排大賽全國三等獎，以第一作者或通訊作者在國際能源權威期刊《Energy conversion and management》、《Energy》和《Applied Energy》等發(fā)表論文23篇（均為中科院一區(qū)Top，H指數10,IF≥10論文6篇），高被引論文1項，EI收錄3篇，申請/授權發(fā)明專利10項、實用新型2項、軟件著作權22項。參與中國內燃機學會年會暨燃燒節(jié)能凈化分會聯合學術年會2次并做分會場報告。目前是《Applied Energy》、《Energy conversion and management》、《Energy》和《Fuel》等能源期刊審稿人，曾擔任歐陽明高院士創(chuàng)刊《eTransportation 》氫能領域負責人。
嘉賓簡介：
楊文強，博士，臺達電子（上海）大功率電源研發(fā)部設計工程經理。2002年在華中科技大學獲得電氣工程博士學位，2002年-2004年在上海交通大學從事博士后研究。2004年加入通用電氣中國研發(fā)中心，2012年開始擔任電氣技術首席研究員。2017年6月加入北京低碳清潔能源研究院，擔任主任工程師兼智慧能源系統研發(fā)部經理。2023年1月入職臺達電子（上海）。
長期從事大功率可再生能源制氫電源及大規(guī)模風光離并網制氫系統、儲能系統集成與控制、風光發(fā)電與并網等技術研究及產品開發(fā)。近年來主持5MW~20MW模塊化IGBT制氫電源系列產品及大規(guī)?？稍偕茉措x并網制氫系統方案開發(fā)。曾作為課題負責人完成國家重點研發(fā)計劃項目“大規(guī)模風光互補制儲氫關鍵技術與示范”（2018YFB1503100），主持開發(fā)基于直流微網的離并網風光制儲氫系統集成、運行控制與能量管理技術，首次提出可再生能源制氫“以電定氫”的系統控制原則，以實現可再生能源發(fā)電電能的最大化利用；主持研制當時（2020年）業(yè)界功率最大、效率最高(5.7MW/98.9%) DC/DC IGBT制氫電源、業(yè)界首套可再生能源發(fā)電制儲運加氫一體化監(jiān)控與安全保護系統; 作為技術負責人，完成當時（2022年）世界上規(guī)模最大風光互補制儲氫（6MW風、2MW光、1MW/1MWh儲、單臺1200Nm3/小時電解槽）示范工程建設、調試和試運行，服務于北京冬奧會張家口賽區(qū)
作為骨干參加國家重點研發(fā)計劃項目2項。獲得國內外授權專利20余項（其中美國授權專利11項，歐洲專利6項）?，F擔任中國電工技術學會電力電子學會常務理事，《電力電子技術》雜志編委，中關村儲能產業(yè)技術聯盟理事。
摘要：
首先介紹可再生能源制氫對實現碳中和目標的重要作用，分析波動性風光發(fā)電制氫場景下制氫電源面臨的技術挑戰(zhàn)，對比現有的制氫電源技術；針對綠色化、低成本的氫氣需求導致的制氫來源的高可再生能源占比和規(guī)模化要求，分析對比不同的離并網制氫系統解決方案。然后，分享基于直流微網的大規(guī)模離并網風光制氫示范工程情況。最后，提出大功率制氫電源和大規(guī)模離并網可再生能源制氫系統技術的發(fā)展趨勢。
國外綠氫產業(yè)持續(xù)高速增長，在吸引國內眾多電解槽企業(yè)布局的同時，也將進一步深化綠氫國際合作，實現國內外市場的雙贏發(fā)展。國內制氫設備制造商開拓國際市場，最重要的是需要了解海外市場的產品法規(guī)和市場準入機制，構建完善的符合要求的供應鏈。本次培訓著重講解全球主要市場制氫設備市場準入和認證要求，幫助中國企業(yè)出海。
