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氢航深海
发布时间:2024/07/11 23:35      来源:中国氢能联盟      分享:

今天是我国第20个航海日,同时也是世界海事日在我国的实施日。为提升国民海洋意识、航海知识,鼓励航海科技创新,推动航海事业的高质量发展,这一天,全国航海活动和庆祝仪式如火如荼地展开,中国籍船舶挂满旗、上午九点鸣笛,航海机构挂彩旗,航海类博物馆、展览馆、科普教育基地免费开放...

随着全球对环保和可持续发展的呼声日益高涨,航海业正站在一场深刻的转型升级的风口浪尖。从国际海事组织的减排目标到各国政府的氢能发展规划,在这样的背景下,氢能以其清洁、高效、可再生的独特优势,正逐渐成为航海业发展前进的新抓手。

航运业低碳转型,氢能船舶时代将至

随着全球贸易活动的日趋繁荣,以传统化石能源作为航运主燃料导致碳排放持续增长。根据国际海事组织 (IMO)的数据,全球航运业的温室气体排放量约占世界总排放量的2.5%,航运业污染治理和向可持续能源转型的压力越来越大。运输船舶作为污染排放的一大主要来源,也加快转型步伐,选择燃料电池船作为突破口。

为积极推进航运碳减排,2018年4月,国际海事组织通过全球首个航运业温室气体减排初步战略,计划到2030年碳排放强度降低40%,到2050年降低70%,碳排放总量降低50%,于本世纪内尽快逐步停止海运温室气体排放。

氢能具备来源丰富、绿色低碳、应用广泛等特点,近年来利用氢能(基于燃料电池及氢内燃机技术)及氢基衍生物(绿色甲醇、绿氨等)与航运业高效协同推动航运脱碳,受到全球广泛关注。国际海事组织于2023年7月通过的《IMO船舶温室气体减排初步战略》倡导在中长期逐步引入氢、氨等零碳燃料技术,驱动航运业交通运载工具实现零排放,欧盟将航运业纳入碳排放交易体系,利用市场化机制推动船舶低碳转型,氢能船舶发展前景广阔。随着全球各国在氢能船舶技术研究、示范应用、标准规范、安全性等各个方面的逐步推进和完善,氢能船舶将在行业碳减排中发挥越来越重要的作用,为全球环保和可持续发展做出重要贡献。

当前,氢燃料电池在船舶领域应用迎来巨大机遇,国内中国船舶、大连物化所等企业先后主导实现了船用燃料电池认证、氢燃料电池无人船试航等项目,同时积极推进氨、氢等可再生能源应用于远洋船舶。

图丨中国船舶2万立方米级液化氢运输船

图丨青岛港7000马力氢电拖轮
图丨1400箱无舱盖集装箱船GREEN SEALION 1400
图丨“三峡氢舟1号”

图丨“国能长江01”

2023年12月18日,在2023世界氢能青年科学家论坛上,中国氢能联盟正式发布中国首个零碳科创氢能体育竞赛项目“2024氢能动力艇联赛”。联赛作为2024氢能专精特新创业大赛专项赛的组成部分,以体育竞赛作为产业链和创新链深度融合的展示平台,致力于打造具有国际影响力和专业性的零碳科创体育赛事,以比赛为载体促进氢能技术在船舶领域的应用,通过“氢能科创+体育竞技”产学研共创模式,推动氢能科技创新突破和成果转化,搭建环境保护、海洋研发、清洁能源、绿色经济等领域的友好合作交流平台,加快形成绿色低碳生产方式和生活方式,共同探索低碳、安全和可持续发展路径。

图丨2024氢能专精特新创业大赛

开发海洋氢能,助力我国产业升级

地球上约70%的面积被海水覆盖,海水占地球总水量的97.5%。电解制氢需要大量水,因此可以说海洋是最大的“氢矿”,“向大海要水”成为未来氢能发展的重要方向。过去几十年中,全球各个国家均在积极开展海水电解制氢领域的研究,以海水为原料制氢形成了海水直接制氢和间接制氢两种不同技术路线。结合海上风光发电技术,通过取之不尽的海水资源直接制氢,将为我国绿氢产业的发展提供全新路径。

2022年11月30日,海水无淡化直接电解制氢技术成果由中国工程院院士谢和平团队在Nature正刊发表,被评为2022年中国科学十大进展之一。

图丨相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢原理

2022年12月,东方电气股份有限公司、东方电气(福建)创新研究院有限公司与四川大学/深圳大学谢和平院士团队正式开展海水无淡化直接电解制氢技术联合创新,并由东方电气集团负责成果转化和产业化。


2023年6月2日,经中国工程院专家组现场考察后确认,由东方电气集团与深圳大学/四川大学谢和平院士团队联合开展的全球首次海上风电无淡化海水直接电解制氢技术海上中试在福建兴化湾海上风电场获得成功。

图丨漂浮式海上制氢平台“东福一号”

2023年10月,中国科学院大连化物所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心围绕近岸/离岸海上风电制氢需求,研发出以海水为原料制备氢气联产淡水的新技术,并依托该技术完成了25千瓦级装置的测试验证。


2024年4月12日,为加快培育海洋氢能新质生产力,国家能源集团国华投资公司(氢能公司)与中集来福士集团共同合作的“海洋氢能制-储-输-用全链条关键技术研究及示范验证”项目在中集海洋工程研究院举行签约仪式,推进清洁能源技术创新,探索海上能源解决方案,开启氢能向深远海进军的新征程。

图丨“海洋氢能制-储-输-用全链条关键技术研究及示范验证”项目

2024年4月29日,东方电气(福建)创新研究院有限公司与中国石油长庆油田油气工艺研究院联合开展的“气田采出水无纯化电解制氢现场试验”项目阶段性现场试验在内蒙古苏里格气田顺利成功完成。试验期间,示范样机氢气产量达到额定值,现场测量显示氢气纯度达到99.999%。

图丨“气田采出水无纯化电解制氢现场试验”项目第二阶段现场试验情况

海洋氢能是推动我国能源结构优化、促进能源独立与安全的战略选择,更是响应国际绿色航运要求、引领全球能源科技前沿的重要标志。海洋氢能开发与应用,是解决海上可再生能源并网消纳、应对国际绿色航运要求以及实现氢能全产业链技术装备自主可控的重要战略选择,将助力我国产业升级,催生新的经济增长点,推动海洋经济与绿色经济共同发展,为实现经济社会的全面可持续发展注入强大动力。

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