風(fēng)光儲(chǔ)氫并舉,共享零碳生活。2021中國(guó)綠色氫能與應(yīng)用高峰論壇于近日在長(zhǎng)春順利舉辦,上海翌晶能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理劉青做《SOEC 制氫技術(shù)發(fā)展及北方清潔供暖構(gòu)想》主旨報(bào)告。
劉青 上海翌晶能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理
通過對(duì)灰氫、藍(lán)氫、綠氫的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、能源耦合性和生產(chǎn)消費(fèi)靈活性進(jìn)行分析,劉青表示:“在現(xiàn)有技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模下,綠氫的生產(chǎn)成本高于灰氫和藍(lán)氫。但是,綠氫的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?rdquo;。
綠氫的發(fā)展優(yōu)勢(shì)正在逐漸凸顯出來:電解水制取的氫氣硫化物和一氧化碳含量較低,并且部分車企要求其氫氣來源必須為電解水制氫。氫氣的市場(chǎng)總?cè)萘吭诓粩嘣鲩L(zhǎng),其中綠氫的比例也在不斷增加,預(yù)計(jì)2050年綠氫占比可達(dá)到70%。
由此,綠氫的制取方式也受到人們高度關(guān)注。劉青介紹,基于固體氧化物電解池的高溫制氫技術(shù)——SOEC高溫電解制氫技術(shù)將會(huì)成為最適宜商業(yè)化的制氫方式。相比于堿性電解制氫和PEM電解制氫技術(shù),SOEC電解槽可以節(jié)約30%以上的用電。此外,SOEC高溫電解制氫可以做到反應(yīng)可逆,既可以電解制氫,同時(shí)也可以利用氫氣發(fā)電,一套裝備實(shí)現(xiàn)兩種功能,在儲(chǔ)能調(diào)峰領(lǐng)域有極大的應(yīng)用前景。同時(shí),SOEC也是唯一一種可實(shí)現(xiàn)電解CO2的電解槽技術(shù)。在成本上,SOEC電解設(shè)備具有較大的降本空間,當(dāng)裝機(jī)量達(dá)到1GW時(shí),SOEC的系統(tǒng)成本有望低于堿性電解水制氫,最終SOEC系統(tǒng)成本預(yù)計(jì)可降至800元/kW。在年利用小時(shí)數(shù)超過4000h以上時(shí),電價(jià)占據(jù)了主要成本,SOEC高效率的優(yōu)勢(shì)將極大降低LCOH成本;在利用小時(shí)數(shù)低于2000h時(shí),設(shè)備的折舊成本占比較高。假設(shè)電價(jià)=0.15元/kWh,年利用小時(shí)數(shù)=8000h,則氫氣的成本為0.72元/Nm3,即8元/kg。
劉青提出多能互補(bǔ)與清潔能源構(gòu)想,他表示,與前三代區(qū)域供熱技術(shù)相比,第四代將充分利用一切可用的能源,包括太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能、工業(yè)余熱等,借助規(guī)?;瘍?chǔ)熱技術(shù),實(shí)現(xiàn)真正的低溫供熱(供水溫度55℃/回水溫度25℃)。這樣不僅可減少散熱損失,提高系統(tǒng)效率,更有利于低品位熱能的并入,而且投資成本并沒有大幅增加。我國(guó)區(qū)域供熱技術(shù)尚處于第三代。第四代區(qū)域供熱技術(shù)契合了當(dāng)前清潔取暖的國(guó)家戰(zhàn)略需求,是政策引導(dǎo)下取暖領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,有利于從源頭消除霧霾等環(huán)境問題,因此有必要大力推動(dòng)第四代區(qū)域供熱技術(shù)的應(yīng)用。
通過對(duì)水、熔鹽、導(dǎo)熱油、液態(tài)金屬等不同儲(chǔ)熱技術(shù)的對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)熔鹽儲(chǔ)熱發(fā)電技術(shù)更具優(yōu)勢(shì),基于熔鹽儲(chǔ)熱,實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)與發(fā)電的有效結(jié)合,已經(jīng)在光熱領(lǐng)域得到應(yīng)用。熔鹽儲(chǔ)能材料具備高安全性、成本低廉、模塊化發(fā)展、應(yīng)用范圍廣闊等特點(diǎn),能夠有效實(shí)現(xiàn)清潔供暖。
基于SOEC高溫制氫和高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù),上海翌晶能源技術(shù)有限公司正在探索將光伏、風(fēng)電、光熱、熔鹽儲(chǔ)能、制氫作為一個(gè)綜合能源整體,實(shí)現(xiàn)清潔能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)氫能產(chǎn)業(yè)和供熱領(lǐng)域深度融合,將富余的電量用于制氫或熔鹽儲(chǔ)能進(jìn)行存儲(chǔ),構(gòu)建“綠電+綠氫+綠熱”的新型“氫電熱能源體系”。在供給側(cè),清潔能源將替代傳統(tǒng)化石能源;在消費(fèi)側(cè),將實(shí)現(xiàn)“電+氫+熱”替代“煤炭+石油+天然氣”;借助“清潔能源基地+特高壓+氫能與儲(chǔ)能”,將完成跨時(shí)空能源供應(yīng),構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源新體系。
劉青 上海翌晶能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理
通過對(duì)灰氫、藍(lán)氫、綠氫的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、能源耦合性和生產(chǎn)消費(fèi)靈活性進(jìn)行分析,劉青表示:“在現(xiàn)有技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模下,綠氫的生產(chǎn)成本高于灰氫和藍(lán)氫。但是,綠氫的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?rdquo;。
綠氫的發(fā)展優(yōu)勢(shì)正在逐漸凸顯出來:電解水制取的氫氣硫化物和一氧化碳含量較低,并且部分車企要求其氫氣來源必須為電解水制氫。氫氣的市場(chǎng)總?cè)萘吭诓粩嘣鲩L(zhǎng),其中綠氫的比例也在不斷增加,預(yù)計(jì)2050年綠氫占比可達(dá)到70%。
由此,綠氫的制取方式也受到人們高度關(guān)注。劉青介紹,基于固體氧化物電解池的高溫制氫技術(shù)——SOEC高溫電解制氫技術(shù)將會(huì)成為最適宜商業(yè)化的制氫方式。相比于堿性電解制氫和PEM電解制氫技術(shù),SOEC電解槽可以節(jié)約30%以上的用電。此外,SOEC高溫電解制氫可以做到反應(yīng)可逆,既可以電解制氫,同時(shí)也可以利用氫氣發(fā)電,一套裝備實(shí)現(xiàn)兩種功能,在儲(chǔ)能調(diào)峰領(lǐng)域有極大的應(yīng)用前景。同時(shí),SOEC也是唯一一種可實(shí)現(xiàn)電解CO2的電解槽技術(shù)。在成本上,SOEC電解設(shè)備具有較大的降本空間,當(dāng)裝機(jī)量達(dá)到1GW時(shí),SOEC的系統(tǒng)成本有望低于堿性電解水制氫,最終SOEC系統(tǒng)成本預(yù)計(jì)可降至800元/kW。在年利用小時(shí)數(shù)超過4000h以上時(shí),電價(jià)占據(jù)了主要成本,SOEC高效率的優(yōu)勢(shì)將極大降低LCOH成本;在利用小時(shí)數(shù)低于2000h時(shí),設(shè)備的折舊成本占比較高。假設(shè)電價(jià)=0.15元/kWh,年利用小時(shí)數(shù)=8000h,則氫氣的成本為0.72元/Nm3,即8元/kg。
劉青提出多能互補(bǔ)與清潔能源構(gòu)想,他表示,與前三代區(qū)域供熱技術(shù)相比,第四代將充分利用一切可用的能源,包括太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能、工業(yè)余熱等,借助規(guī)?;瘍?chǔ)熱技術(shù),實(shí)現(xiàn)真正的低溫供熱(供水溫度55℃/回水溫度25℃)。這樣不僅可減少散熱損失,提高系統(tǒng)效率,更有利于低品位熱能的并入,而且投資成本并沒有大幅增加。我國(guó)區(qū)域供熱技術(shù)尚處于第三代。第四代區(qū)域供熱技術(shù)契合了當(dāng)前清潔取暖的國(guó)家戰(zhàn)略需求,是政策引導(dǎo)下取暖領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,有利于從源頭消除霧霾等環(huán)境問題,因此有必要大力推動(dòng)第四代區(qū)域供熱技術(shù)的應(yīng)用。
通過對(duì)水、熔鹽、導(dǎo)熱油、液態(tài)金屬等不同儲(chǔ)熱技術(shù)的對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)熔鹽儲(chǔ)熱發(fā)電技術(shù)更具優(yōu)勢(shì),基于熔鹽儲(chǔ)熱,實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)與發(fā)電的有效結(jié)合,已經(jīng)在光熱領(lǐng)域得到應(yīng)用。熔鹽儲(chǔ)能材料具備高安全性、成本低廉、模塊化發(fā)展、應(yīng)用范圍廣闊等特點(diǎn),能夠有效實(shí)現(xiàn)清潔供暖。
基于SOEC高溫制氫和高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù),上海翌晶能源技術(shù)有限公司正在探索將光伏、風(fēng)電、光熱、熔鹽儲(chǔ)能、制氫作為一個(gè)綜合能源整體,實(shí)現(xiàn)清潔能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)氫能產(chǎn)業(yè)和供熱領(lǐng)域深度融合,將富余的電量用于制氫或熔鹽儲(chǔ)能進(jìn)行存儲(chǔ),構(gòu)建“綠電+綠氫+綠熱”的新型“氫電熱能源體系”。在供給側(cè),清潔能源將替代傳統(tǒng)化石能源;在消費(fèi)側(cè),將實(shí)現(xiàn)“電+氫+熱”替代“煤炭+石油+天然氣”;借助“清潔能源基地+特高壓+氫能與儲(chǔ)能”,將完成跨時(shí)空能源供應(yīng),構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源新體系。