黨的二十屆三中全會(huì)提出,加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。
當(dāng)前,氫能成為各地爭(zhēng)相發(fā)展的新萬億級(jí)賽道。如何在氫能產(chǎn)業(yè)競(jìng)速中拔得頭籌?福州將解題目光瞄準(zhǔn)海洋。海洋是地球上最大的氫礦,通過取之不盡的海水資源直接制氫,將為綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供全新路徑。
打開“氫”世界的大門,制氫是關(guān)鍵鑰匙。
近日,在位于福州高新區(qū)的東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院有限公司,全球首套與可再生能源相結(jié)合的漂浮式海上制氫平臺(tái)——“東福一號(hào)”凱旋。而由該公司團(tuán)隊(duì)研發(fā)的國內(nèi)首套110標(biāo)方海水直接制氫裝備出征廣東,即將開啟陸上試驗(yàn)。
去年5月,東福研究院在福清市興化灣聯(lián)合開展了1.2標(biāo)方海水原位直接電解制氫海上中試,通過“東福一號(hào)”,中國工程院院士謝和平團(tuán)隊(duì)在全球首創(chuàng)的海水直接電解制氫技術(shù)得到驗(yàn)證。
▲“東福一號(hào)”一體化海水直接制氫平臺(tái)。
如果說“東福一號(hào)”是“從1到10”的中試平臺(tái),那么110標(biāo)方海水直接制氫裝置則是“東福一號(hào)”的迭代升級(jí)版,將實(shí)現(xiàn)每小時(shí)制成110立方米的氫氣,這意味著海水直接電解制氫技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;尶萍汲晒皬?0到100”。
從1.2標(biāo)方升級(jí)到110標(biāo)方,數(shù)字變化的背后,是道不盡的技術(shù)難點(diǎn)。
首先是體積問題?!啊畺|福一號(hào)’是1.2標(biāo)方的制氫裝置,僅電解槽體積就跟1個(gè)集裝箱差不多。如果按同原理將裝置等比例放大,110標(biāo)方海水直接制氫裝置將非常大,這顯然行不通?!睎|福研究院總經(jīng)理劉泰生說,裝置面積大不僅移動(dòng)不便,在海上還容易出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。
為了破解難題,東福研究院科研團(tuán)隊(duì)從去年5月開始技術(shù)攻關(guān),經(jīng)過一年多,終于找到最優(yōu)方案:采取分體式系統(tǒng),將電解液循環(huán)、海水無淡化傳質(zhì)和制氫單元分離,研發(fā)先進(jìn)的膜組件,提高流量匹配,將體積變小。最終,110標(biāo)方海水直接制氫裝置體積大幅減小,完全適合海上布置。
技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,還需打造更完善的配套和輔助系統(tǒng)。針對(duì)海上裝置面臨的海水晃動(dòng)、腐蝕等問題,東福研究院科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套工業(yè)化系統(tǒng),集成智慧供電、自動(dòng)控制、消防、安全警報(bào)等功能,可以實(shí)時(shí)保障裝置安全運(yùn)行。
關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過,東福研究院科研團(tuán)隊(duì)8月完成該裝置主體設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)算校核、制造等工作,計(jì)劃本月開展陸上試驗(yàn),然后投入海上試驗(yàn)。
制氫關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)新突破,離不開政策的“東風(fēng)”。上月,東福研究院從福州高新區(qū)創(chuàng)業(yè)大廈搬遷至福州高新區(qū)東福研究院園區(qū)。新場(chǎng)地內(nèi),一系列實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心即將投用,企業(yè)人才隊(duì)伍也將進(jìn)一步壯大,為產(chǎn)品研發(fā)提供智力支撐。
▲位于福州高新區(qū)的東福研究院。
不僅給空間,福州高新區(qū)還為東福研究院提供“一企一策”服務(wù)?!肮境闪赡陙恚V莞咝聟^(qū)主要領(lǐng)導(dǎo)多次上門現(xiàn)場(chǎng)辦公,解決了項(xiàng)目審批、場(chǎng)地裝修、人才公寓等問題?!眲⑻┥f,在高新區(qū),他真切感受到“馬上就辦、真抓實(shí)干”的高效工作作風(fēng)和人民至上的執(zhí)政理念。
一系列政策“護(hù)航”下,一條未來氫能產(chǎn)業(yè)鏈加速形成。東福研究院正在研發(fā)全球最大的漂浮式海上風(fēng)電平臺(tái),打造“海水制氫+氫氨一體化”技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈,即通過海上風(fēng)電制綠電,綠電直接電解海水制綠氫,同時(shí)從空氣中提取氮?dú)?,與氫一起合成氨,就地轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)運(yùn)的氨燃料,打造全新的氫能產(chǎn)業(yè)賽道。
中國工程院院士謝和平:
在海上風(fēng)電發(fā)展迅速、海水資源十分豐富(占地球水資源總量的97%)的背景下,利用海水直接電解制氫技術(shù)和海上風(fēng)電技術(shù)向海洋要?dú)?,成為綠氫制取的重要方向。這就像在大海上建起一座座“氫礦”,產(chǎn)出的綠氫可直接通過海上油氣管道等進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,提供大量氫能。
展望未來,實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過程中,氫能源將在交通、工業(yè)、建筑、電力、國防、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。這需要科研工作者和一線企業(yè)共同努力,開發(fā)氫能制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用等一系列新技術(shù)。