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到目前為止,對太陽能制氫的研究主要集中在如下幾種技術(shù):熱化學法制氫、光電化學分解法制氫、光催化法制氫、人工光合作用制氫和生物制氫。
太陽能有豐富多彩的制氫途徑:光分解制氫、太陽能發(fā)電和電解水組合制氫系統(tǒng),在傳統(tǒng)的制氫方法中,化石燃料制取的氫占全球的90%以上。
寧夏正在加快對能源結(jié)構(gòu)布局的轉(zhuǎn)型、升級,近期的突破口將是太陽能電解水制氫。
據(jù)中國網(wǎng)報道,4月20日寶豐能源實施的“國家級太陽能電解水制氫 綜合示范項目”正式投產(chǎn),成為中國首個用新能源替代化石能源真正實現(xiàn) “碳中和”路徑的工業(yè)企業(yè)。
該項目可年產(chǎn)1.2億標方綠氧和2.4億標方綠氫,是目前全球單臺產(chǎn)能最大、單廠規(guī)模最大的可再生能源制氫項目。該項目利用太陽能生產(chǎn)電能,再把電能作為動力,進行電解水制取出“綠氫”和“綠氧”,用“綠氫”替代煤作為原料,“綠氧”替代煤燃料,直供化工系統(tǒng)生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯等上百種高端化工產(chǎn)品。
該項目引進了單套產(chǎn)能1000標方/小時的電解槽及氣化分離器、氫氣純化等裝置系統(tǒng),全部投產(chǎn)后,項目將每年可減少煤炭資源消耗約25.4萬噸,減少二氧化碳排放約44.5萬噸。
因為效率偏低,成本較高,總的來說,太陽能制取氫的經(jīng)濟性還不能與常規(guī)能源相競爭。在今后相當一段時期內(nèi),這種方法要想讓能源結(jié)構(gòu)改變主要還是受到經(jīng)濟性的制約。
寶豐能源“國家級太陽能電解水制氫綜合示范項目” 共使用30臺單臺產(chǎn)能1000標方/小時的高效堿性電解槽,采用國際領(lǐng)先的工藝、技術(shù)和裝備,配置了完善的檢測和控制儀表,并結(jié)合DCS、SIS自控系統(tǒng),自動化程度高?,F(xiàn)階段,已有10臺堿性電解槽投入運行,預計2021年底該項目建成投產(chǎn)。
除了零排放無污染,該項目另一大亮點是大大降低了制取氫氣的成本。目前寶豐能源綠氫綜合成本為1.34元/標方,隨著技術(shù)的不斷更新和公司自有折舊資金的投入,制氫成本可降至0.7元/標方,與化石能源制氫成本相當,達到行業(yè)最好水平。
大力開發(fā)新能源和可再生能源的利用技術(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施。能源問題是世界性的,向新能源過渡的時期遲早要到來。從長遠看,太陽能利用技術(shù)和裝置的大量應用,也必然可以制約礦物能源價格的上漲。
金風玉露一相逢,便勝卻人間無數(shù)。在能源領(lǐng)域,太陽能與氫能的結(jié)合,成為了人們?yōu)橹谂蔚募言挘桨l(fā)火熱。