《我国固态储氢技术实现突破!》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2024-12-02
  • 11月27日,上海海关公布,在监管保障下,全球首例大型固态储氢设备从上海外高桥港区四期码头装船出口东南亚,这标志着我国在解决氢气长距离、大规模运输等问题上取得重大突破。


    据中国氢能联盟预测,到2030年,我国氢气的年需求量将达到3715万吨,在终端能源消费中占比约为5%。到2060年,氢气的年需求量将增至1.3亿吨。长期来看,固态储氢或将成为未来行业发展的重要方向。


  • 原文来源:https://www.nengyuanjie.net/article/105169.html
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-11-06
    • 能源界网讯 Photoncycle声称它可以从夏天到冬天储存太阳能,而且比电池更便宜。 来自挪威的初创公司 Photoncycle 正在解决太阳能的季节间存储问题,这可以节省阳光明媚月份产生的大量太阳能,用于冬季供热和发电。该公司表示,固体氢是在短短几年内将该解决方案推向市场的关键。 固体氢气的专利解决方案。 Photoncycle 开发了一项突破性的太阳能存储技术。该设备是一个包裹着厚泡沫塑料的铜圆柱体。该气瓶包含专利的固态氢解决方案,据报道,其比电池或液态氢具有更有效的存储能力。 目前,铜圆柱储能装置只有一把椅子那么大,已建在奥斯陆科学园加速器的地下室里。该公司的计划是在距离住宅几码的地面上安装一个更大的圆柱体模型,大约三立方米大。 附近建筑物屋顶上的太阳能电池板将为系统提供储存在设备中的能量。任何多余的能量都将出售给电网。 Photoncycle 创始人 Bjørn Brandtzaeg 表示,由于缺乏对夏季产生的太阳能的存储,仅使用了约 50% 的太阳能。 “另外 50% 越来越没有价值,因为一旦生产出来,基本上就会被倾销或减少。如果你能储存多余的能量,然后在冬季或当你确实有能源需求时释放它,那么你就有真正的机会做出改变,”布兰德扎格说。 该公司锁定了H2分子来制造固态氢。 Brandtzaeg 与学术界人士合作创建了一种不易燃的解决方案,可防止转换过程中能量过度损失。 “我们将氢分子锁定在固体中,从根本上修复它们,”布兰德扎格解释道。“我们使用的是可逆高温燃料电池,因此我们正在协助开发一种可以在同一电池中产生氢气和电力的燃料电池。” 这种固态氢意味着不需要冷却氢气,这使得它不易燃,并且与锂离子电池相比具有更高的密度。 捕获热量为房屋供暖。 目前,Photoncycle 的太阳能存储系统面临的挑战之一是,由于氢进出燃料电池而导致热量损失。该公司的目标是捕获这些热量并用它来为房屋供暖。Brandtzaeg 认为,多余的热量可以有效地为家庭提供能源,因为家庭 70% 的能源需求与供暖有关。 据 Photoncycle 创始人介绍,该系统包括太阳能电池板,安装时间大约需要一天,直接连接到现有基础设施,可以在热电联产系统中用可再生能源替代天然气。 该公司计划利用欧洲能源价格最高的丹麦作为其固体氢太阳能存储系统的测试市场。
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-05-05
    • 随着技术的进步,SOEC已开始逐步走向规模化发展,降本路径清晰,有望成为助力实现碳达峰碳中和目标的重要推动力。 ▲翌晶氢能SOEC电堆自动化产线。 4月25日,上海翌晶氢能科技有限公司研发的国内首条固体氧化物电解水制氢(SOEC)电堆自动化产线正式下线,年产能可达100兆瓦,可兼容多型号电堆生产。 业界普遍认为,SOEC作为主要电解水制氢方式之一,此前一直处于实验室验证阶段,但随着技术的进步,SOEC已开始逐步走向规模化发展,降本路径清晰,有望成为助力实现碳达峰碳中和目标的重要推动力。 多元化技术路线利好产业发展 目前,碱性电解水、质子交换膜电解水(PEM)、固体氧化物电解水(SOEC)制氢为三种主流电解水制氢技术。其中,碱性电解水技术最为成熟,已能够实现大规模制氢应用,目前国内已实现兆瓦级制氢应用。PEM制氢在过去十年发展迅速,相比于碱性电解水工艺,其占地面积较小,与可再生能源的适配度更高,国内目前已实现规模较小的商业化运作。川财证券研究指出,SOEC制氢的主要特点是工作温度高、效率高、蒸汽替代液态水,且可以反向运作,充当燃料电池,目前国际上已实现商业化,但规模落后于碱性和PEM电解水制氢。 “碱性电解水制氢与PEM制氢的较快发展得益于有一定的产业基础作支撑,如碱性电解槽原先用来制氧,随着制氢产业发展及氢气需求加速增长,碱性电解槽开始用于制氢环节。”资深从业者郑贤玲对记者表示,“SOEC加速发展是业内所盼,这一技术路线解决了电解槽的污染、体积大、效率不太高、贵金属成本等问题,如今SOEC已正式走出实验室,对于产业而言是重要的一步。” 佛山环境与能源研究院上海事业部部长邬佳益认为,虽然相较碱性电解水和PEM,SOEC发展进程较慢,但目前主流电解水制氢方式各有其优势,也分别适用于不同的应用场景。“同时,对产业而言,技术的不断更新迭代是大势所趋,现在的技术能否适应未来的发展值得关注。因此,多元化的技术路线同时发展将更好更快适应未来应用场景、商业模式等的快速变化,最终利好产业发展。” 降本增效优势显著 开源证券研究指出,SOEC拥有不使用贵金属催化剂、余热温度高、能量转化效率高等优势,可适用于制氢、热电联产等应用场景,是实现我国碳达峰碳中和目标的重要发展方向。 据上海翌晶氢能科技有限公司总经理刘青介绍,在电解水制氢的成本构成中,电费占比80%、折旧占比10%、运营维护10%,因此,降低电费成本成为电解水制氢降本的关键因素,而SOEC高效优势将引领绿氢技术降本。“数据显示,SOEC系统的电解效率超过84%,与工业余热回收结合,能进一步降低电耗达10%,比碱性和PEM电解省电28%。” 关于降本问题,刘青表示,现今,SOEC降本速度已远超预期,预计到2023年,成本可降为1万元/kW;2025年有望下降到5000元/kW;至2030年,成本将为1000元/kW,相较2023年下降90%。 “目前,氢气生产大部分是以化石燃料为主的灰氢,或通过碳捕集和封存技术来减少碳排放制取的蓝氢,由清洁能源和可再生能源制取的绿氢所占比重则不足千分之一。”国家能源局原正司级巡视员、中国投资协会能源投资专委会会长孙耀唯表示,采用先进高效的SOEC技术生产低排放、高效率的绿氢是未来氢能产业上游优化供给的关键课题。SOEC技术因电价降本空间扩大而表现出更明显优势,将成为助力工业无碳化的关键一环。 产业链需进一步完善 2022年3月出台的《氢能产业发展中长期规(2021-2035年)》明确提出,要合理布局制氢设施,推进固体氧化物电解池制氢等技术研发。在政策方向指引下,SOEC技术迎来更多发展前景。但需要注意的是,目前SOEC相关产业链尚不完善,在产氢规模、运行时间等方面符合商业化运行的SOEC产品仍较少。 具体来看,SOEC设计开发风险大,对材料性能要求高。邬佳益指出,相比碱性电解水和PEM,SOEC技术壁垒更高。SOEC电解水制氢过程中工作温度高,对很多材料的耐温性和耐腐蚀性提出更高要求。“要实现材料在高温下具有较好热稳定性和化学稳定性,不同组件间的热膨胀系数匹配,同时保证材料成本尽可能低,行业还需要持续技术攻坚。” 产业链不完善也成为制约SOEC发展的重要因素。邬佳益表示,由于SOEC发展相对较晚,产业链基础不完善,行业内相关企业很少,造成产业发展速度较慢。“目前,SOEC还没有完备的供应链,举例来说,如果企业想要购买或者缺少某个零部件,可能根本找不到厂家。” 刘青表示,氢能产业将是能源低碳化转型的主旋律,SOEC作为未来单位制氢成本最低的技术解决方案之一,必将成为绿氢迈向大规模应用的主要抓手和推动力。期盼业内上下游各企业通力合作,打造一个更加完善、更有韧性的SOEC生态产业链体系,将绿氢产业做大做强。