海上風(fēng)電制氫技術(shù)的前沿

未來海上風(fēng)電制氫

每個(gè)海上風(fēng)機(jī)在自有的平臺(tái)上安裝電解水裝置以及海水淡化設(shè)備，風(fēng)電通過電解水設(shè)備制取氫氣，然后氫氣通過管道輸送到獨(dú)立的P2X平臺(tái)，在P2X平臺(tái)上，氫氣被制取成甲烷或者甲醇。甲烷或者甲醇燃料通過運(yùn)輸輪船輸運(yùn)到陸地。整個(gè)燃料制取運(yùn)輸是一個(gè)全自動(dòng)的過程，只需要每年定期檢修即可。

為什么關(guān)注氫能

為了減少碳排放實(shí)現(xiàn)碳中和，未來的能源供給將是 photovoltaics, wind turbines, and hydroelectric power plants。但是電力并不能滿足所有的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)。比如，航空領(lǐng)域，電池不能滿足長(zhǎng)距離飛行。此外，很多場(chǎng)景下，所發(fā)出的電能并不能立刻被使用，需要將電能進(jìn)行存儲(chǔ)在幾個(gè)小時(shí)或者幾天后使用，亦或者需要被運(yùn)輸?shù)胶苓h(yuǎn)的跨國(guó)跨洲去被使用。因此，將電力轉(zhuǎn)換成其他的能源形式成為必然。氫能因此成為未來的香餑餑。

為什么要海上制氫

可以減少土地資源，很多經(jīng)濟(jì)中心比如歐洲和日本，土地資源緊張，但是靠近海邊。其次，海上風(fēng)電是綠色能源，制取綠氫。再者，電解水設(shè)備需要的水資源可以直接通過海水淡化獲取。此外，海上風(fēng)電電能輸送到陸地需要經(jīng)過多種轉(zhuǎn)換降低效率，技術(shù)難度大，但是氫燃料通過管道或者輪船運(yùn)輸都簡(jiǎn)單很多。海上制氫技術(shù)難題

最重要的技術(shù)難題是如何設(shè)計(jì)這樣的海上風(fēng)電制取燃料的系統(tǒng)。

其次，海上惡劣的環(huán)境導(dǎo)致風(fēng)電輸出的變化巨大，甚至?xí)C(jī)，會(huì)對(duì)電解水設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響。其中停機(jī)是一個(gè)難題，因?yàn)槭且粋€(gè)孤島系統(tǒng)，如何黑啟動(dòng)沒有標(biāo)準(zhǔn)程序。

再者，電解水設(shè)備在穩(wěn)定的電力下效率最高，如何應(yīng)對(duì)變動(dòng)的風(fēng)電也是難題。

解決上述難題的方法是設(shè)計(jì)一套控制運(yùn)行的方法。比如，利用電解水的余熱到海水淡化。

此外，電解設(shè)備突然停機(jī)怎么辦？高速風(fēng)力下，怎么防止系統(tǒng)崩潰？無風(fēng)情況下，電解設(shè)備怎么運(yùn)行？