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海上风电制氢大潮袭来!这些国家率先起航

日期:2020-02-27    来源:世界能源网

国际新能源网

2020
02/27
08:30
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关键词: 海上风电 风力发电 风电制氢

   气候变化、全球变暖是全球面临的危机,减少碳排放、降低碳化石能源使用比例,积极发展清洁能源、可再生能源是大家达成的共识,其中发展氢能也是能源转型技术路线之一。
  英国
  世界最大海上风电场制氢
  英国政府表示,rsted的1.4GW Hornsea 2海上风电场将与Gigastack项目连接生产绿色氢气,为英格兰东北部的一家石油和天然气精炼厂提供动力。该风电场计划于2022年建成投产,将取代1.2GW Hornsea 1,成为世界上最大的海上风电场。
  另一个绿色氢项目Dolphyn也获得了英国政府提供的312万英镑的资助。该项目计划在英国北海4GW的漂浮式风电场使用独立装置生产氢,根据计划,样机工程的最终投资决策将在2021年底前完成,并在2023年投运,2026年前实现在10MW机型上制氢。
  由ITM Power领导的Gigastack项目,旨在通过5MW电解器输送绿色氢,在去年结束的Gigastack项目的第一阶段,ITM开发了5MW电解器模块的设计,并研究了该技术的工业应用。
  荷兰
  全球首个海上风电制氢示范项目
  荷兰PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目。基于Q13a平台的PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目,由荷兰多家企业、机构共同承担,以促进减排事业,在北海建立新的能源模式。Nepture Energy的Q13a平台是荷兰北海首座完全电气化的油气平台,在PosHYdon项目中将被改造为制氢平台。集装箱式的制氢设备体积很小,绝大多数海上平台都可以容纳。目前阶段,平台电力暂时由陆地上的电网通过海缆连接供应(并按波动的海上风电发电量来模拟),未来将改由附近的海上风电场供应。
  PosHYdon项目旨在研究海上风电制氢,创新技术,并在荷兰推广应用。未来,电解设备将安装在北海其他临近海上风电场的海上平台上。通过结合氢气、天然气、风电三个行业,我们可以为人类社会提供绿色能源,实现能源转型。
  比利时
  有望建成世界首个投运商业化海上风电制氢项目
  日前,比利时发布了一个名为“Hyport Oostende”的海上风电制氢项目的规划,根据其进度时间表,有望成为世界上首个投运的商业化海上风电制氢项目。该项目由海工巨擘DEME、投资机构PMV和比利时Ostend港共同开发,在Ostend港实施。项目分两阶段,第一阶段,开发一个50MW的示范项目,第二阶段,开发一个规模更大的商业化项目,并在2025年前完成。
  到2020年底,比利时大约会有400台海上风机投运,总装机容量2.26GW。根据比利时新的海域规划,还将新增1.75GW,总量达到4GW,大约可以供应全国一半的电力。
  法国
  法国启动首个风电制氢计划
  一家成立于2017年的法国公司Lhyfe已开发出一种在不连接电网的情况下使用可再生能源通过电解生产氢气的方案,并已经筹集了800万欧元,将于几个月内在法国西北部建立法国第一座风电制氢示范工厂。同时,该企业计划在2025年前将其概念部署到海上风电项目中。
  德国
  最新海上风电制氢战略,投入20亿欧元
  根据一份德国经济与能源部正在起草的氢能发展战略,德国正在考虑在海上风电竞标中,指定部分海上风电场专门用于生产绿色氢气。对于德国国内氢能市场,草案建议在2030年前开发至少3GW的电解制氢容量,绿色氢气占氢气总供应量的20%。这是一个颇有难度的目标。德国海上风电总装机容量为7.5GW,这是通过过去整整10年建立起来的。
  提出了34条氢能发展的具体措施,目前这份草案正由其他政府部门审议中。草案中的举措还包括总额达数十亿欧元的财政支持,并强调,德国应尽快建立绿色氢气市场,走在世界的前列。氢能战略是德国能源改革——从核能和化石能源转型为可再生能源——的组成部分。中长期,德国计划将原本难以脱碳的行业,如交通运输、重工业、取暖等,改由氢气作为能源。
  Engie旗下的两家公司Tractebel Engineering和Tractebel Overdick也将在德国建设一座400MW的海上风电制氢站。
  国内第一个风电制氢项目
  作为国内首个风电制氢工业应用项目——沽源风电制氢综合利用示范项目近日取得新进展。根据项目方发布的消息,目前,该项目的全程建构物结构、全程建筑物装饰装修已完工,制氢设备全部安装就位,制氢系统管道完成95%,下一步将对设备进行调试。
  作为河北省重点项目,该项目总投资20.3亿元,由河北建投新能源有限公司投资,与德国McPhy、Encon等公司进行技术合作, 引进德国风电制氢先进技术及设备,在沽源县建设200兆瓦容量风电场、10兆瓦电解水制氢系统以及氢气综合利用系统三部分。该项目依照河北省总体氢能产业规划进行建设,一部分氢气用于工业生产,降低工业制氢产业中煤炭、天然气等能源消耗量;另一部分将在氢能源动力汽车产业具备发展条件时,用于建设配套加氢站网络,支持河北省清洁能源动力汽车发展。项目建成后,可形成年制氢1752万标准立方米的生产能力,对提升坝上地区风电消纳能力具有重要意义。
  风电制氢背景
  风电制氢,就是将风力发出的电直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢气,通过电解水产生的氢气便于长期存储。具体的过程为:风力发电—电解水—制氢制氧—氢气能源—应用到多种行业,比如运输业、工业热加工处理、化工行业等。
  国际能源署(IEA) 与中国石油经济技术研究院在北京联合发布的《氢的未来—抓住今天的机遇》报告中指出,全球能源结构向清洁化、低碳化转型背景下,氢能正迎来重要的发展机遇期,世界各国的氢能发展政策和项目数量迅速增加。与会专家认为,强化政策引导、破解技术瓶颈、降低应用成本、加强国际合作是促进氢能规模化发展的重要途径。报告预测,随着可再生能源成本的下降以及制氢规模的扩大,到2030年,从可再生能源中制氢成本或将下降30%,燃料电池、燃料补给设备和电解槽(用于电解水制氢)都将从大规模制氢中收益。
  风电制氢将提高风能的利用率,一方面,大规模风电的消纳一直都是世界性难题,我国在这方面的问题更加突出。我国风资源集中、规模大,远离负荷中心,资源地市场规模小、难以就地消纳;另一方面,风电本身具有波动性和间歇性等特点,风电并网需要配套建设调峰电源,而我国风电集中的“三北”(西北、华北、东北)地区,电源结构单一,基本没有调峰能力。此外,跨区输电能力不足也是一个重要的制约因素。
  利用弃风来制氢能大大降低地区弃风率,同时可以提高地区风电装机规模。风电制氢、储氢及综合利用的研究为风电消纳提出了一种新模式。采用电网用电低谷时被限掉的风电制氢,通过对制取的氢气进行了高密度、长时间储存。再以高效、零排放氢气等利用,是解决风能限电问题、提高风能供给的连续性和稳定性的重要技术途径。
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