登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
12月1日,张家口长城·国际可再生能源论坛在张家口举办。会上,中国科学院大连化学物理研究所研究员,中国科学院院士李灿,做了题为《可再生能源规模化储能——绿色氢能与液态阳光甲醇》的演讲。从生产成本、盈利模式等角度提出了风电、光伏等可再生能源制氢替代“新能源+储能”的发展构思。
(来源:微信公众号“风芒能源” ID:windmangoRE)
目前,最可再生能源制氢最关键等问题是转化效率,技术的稳定性,以及能不能规模化。
“现在看上去转化效率做的非常好,现在我们国家光电转化20%以上,电解水的技术,现在超过了80%。这个是世界上最好的技术,这样下来太阳能到制氢已经达到16%以上,以前DOE等等做很多经济评估提到,无论是风、光还是水,能够到10%以上的制氢效率就有商业化价值,长远看很有价值。”李灿表示。
以下为演讲全文:
李灿:我今天讲可再生资源规模化储能,大家都非常关心可再生资源很重要的卡脖子问题——储能问题。今天提到的绿色氢能液态阳光甲醇,储能技术很多,方方面面。
电解水制氢这个技术,已经很老了,不是现在就有,但是问题是效率和规模化还是一个大问题,现在能够流行的,能够可能未来在规模化应用的大概有三个技术,一个是碱性水电解,还有高温固体氧化物技术,还有固体聚合物水电解。
碱性水电解目前已经有能耗高,效率低,但是廉价,从原料上可以做的很大,稳定性比较好。留下的问题是能不能把效率做高,规模做大;酸性电解水体系也是相对趋于成熟,但是单套规模比较小,寿命目前来看也还不是那么长;继续在努力之中,固体氧化物电解水技术放大尚不成熟,尚在实验室阶段,也是非常有希望的,特别配核电,可以把核电的余热很好的利用起来。
总结起来要发展一个好的电解水制氢需要大规模低能耗,高稳定性,光解决一个低能耗,稳定性不高不行,要把这三个大规模的点能耗相关的,一般规模大了能耗不容易上去,高稳定性,因为工作条件比较苛刻,因为在强酸要么在强碱里面,要求比较高,规模化要跟大规模的市场匹配,最起码每方一千以上,越大越好。
这三个要求是我们学术界和工业界共同提出来,2020年十大重大工程难题之一。最近这些年来一直在攻克,光催化电催化,光电催化的技术,这些技术不光要满足刚才讲的三点,而且要满足可再生资源的特征,间歇性不稳定性,特别是光伏白天有,晚上没有。
我们的技术最近在小室中室到放大实验室基本解决了问题,我们可以通过制氢,能够可再生资源的波动,能够适应条件。大家可以看到,在多云的时候,光伏发电的效率是波动非常大的,下面的是电解水的槽子,制氢的能力也是跟着它波动。
这个非常好,不需要储能,为什么要储能?因为电要输送出去,一定要上高压线和特高压线,一定要稳定,这个要求必须要用储能的技术来把波动的电能稳定下来,但是这个不需要,这个就是直接发电多,就产氢多,发电少就少产氢,存储便利。
这个技术克服以后,对整个解决波动的间歇性的可再生资源意义重大。晴天的时候,从早上八点开始,到下午日落,可再生资源发电的规律是看的很清楚。下面的制氢的规律也是一样的,吻合的非常好。所以基本上用这样的技术可以解决可再生资源的储能问题,弃光弃风弃电的问题。
制氢很重要,可再生资源制氢就是绿氢。它有优点,缺点也很明显,体积密度很小,不得不有液氢和高压来做,能耗很大,而且安全性问题也非常大。
这个过程里面,两个关键技术,所有的重大战略都要有非常好的技术支撑,第一解决了大规模的高效的光伏、风电的电解水制氢的过程。第二个发展了一种高效高选择性的二氧化碳加氢制甲醇,单程一次过去是90%的甲醇,如果用循环反应,最后所有的二氧化碳都99%的转化率到了甲醇,这就是我们技术的先进性。
这个工作是我们应该是第一个在中国也是全世界第一套直接利用太阳能来生产液态阳光的千吨级的示范工程,整个关键技术都是我们自主知识产权的技术,全部设备是国产化的。这个千吨级示范工程以后,我们要做更大规模的往下走,千吨级只是做技术的示范,这是现场的合成甲醇的塔的示意图,2020年1月我们就成功了,2020年10月份,我们受到石化联合会光学和光学两个领域的专家的认可。
大家一讲储能,传统把电能变成一种形式的化学,比如离子电池等等,这种东西储存起来,最终还是电能的形式要放出去,比如白天光伏多余的储存起来,到晚上还是电能的形式输出出去,这样是好的。但是带来的问题是要规模化低成本还是有一定的困难,问题是要输出去的还是电能,刚才我们讲我们国家的电能不缺,慢慢达到饱和。
但是我们国家还有能源需求,可再生资源还要发展,就要有化学能,所以我们这条路线,电能的化学能,化学能输出化学能,输出甲醇,氢能,这是一个新的思路,用化学能作为一个储能,而且这个储能是一个更加大规模的,可以长期储能的。
上面有一个数字,如果生产一吨甲醇,会有六千到八千度电,如果生产百万吨甲醇,就有60到80亿度电,规模很大,百万吨甲醇在化工过程来讲是完全可以实现的,不是很大的工程。这样我们就可以解决可再生资源长期以来的问题,可再生资源是供给端是随机的,需求端也是随机的,把这两端随机解决了,把随机产生的电能变成太阳燃料,长期储存起来,这个缓冲体系解决下游能源需求。有的今天用的多就多用甲醇,有的地方不用就先放在这,价格低的时候放在这,这个对商家来讲最喜欢的事情,所以解决了两端的问题。
这个成本价格怎么样?有三个方面,一个是转化效率,技术的稳定性,能不能规模化,现在看上去转化效率做的非常好,现在我们国家光电转化20%以上一点问题没有,电解水的技术,现在超过了80%。这个是世界上最好的技术,这样下来太阳能到制氢已经达到16%以上,以前DOE等等做很多经济评估,无论是风、光还是水,能够到10%以上的制氢效率就有商业化价值,长远看很有价值。现在我们已经超过16%,稳定性,现在讲我们两个催化剂都可以做到5到10年,规模到千方级别,正努力到万方,还有一个是可再生资源自己发电的成本,现在可再生资源发电,刚才杜院长也提到了,发电成本直线往下走,因为风电或者光伏,原料是不花钱的,就是技术,只要技术不断的改进,成本就一直往下走。现在光伏发电,在过去的十几年里面降了90%,还在往下走,另外电解槽,我们也做了很大的降价的空间,效率上去了,规模上去了,单套产能上去了,制备成本就降下来了。
整个电解水制氢是60%是可再生资源发电的成本,再加上35%的电解水成本,这两个成本都往下降,整个电解水制氢的成本肯定往下降。现在实际上刚性成本告诉大家一个情况,光伏发电已经接近到我们国家接近了一毛多钱一度,现在上网还在四毛五毛,在局部地区已经到两毛五到三毛,在国际上的招标价格在一毛钱以下,1.3美分,就是一毛钱左右,非常低。
还要解决另外一个问题,现在氢能非常热,氢能可再生资源技术,氢能储存运输是很大问题,液态阳光甲醇就是一个非常好的来解决氢的安全性问题,把甲醇用水重整,这个路线是通的,把氢气放出来,这个放出来以后,储氢的效率至少是12%,如果是运输里面不要加水,到现场加水,算甲醇18.75%,每吨甲醇可以放出187公斤的氢气,这个量不得了,因为商业化有一个目标,储氢的目标有7%就可以用了,现在远远超过7%。
所以太阳燃料甲醇,就可以解决氢燃料制储运安全问题,甲醇来自于太阳原料,从原料就是一个清洁绿色的技术。至于这样的思路,我们马上进行加氢站的构思,我们先看一个现行的加氢站,运到加氢站,然后用高压储存罐储存。
我们把液态阳光的甲醇用车拉到加氢站,没有安全性问题,相当于汽油柴油拉的过程,我们跟加油站是一样的,放在那里储存起来,然后运的时候,我们把甲醇储存的时候,经过催化过程,把氢气放出来,用多少产多少,不用在加氢站储存很高压的大量的氢气罐,解决第一个安全问题,最重要是把运输的安全问题解决,运输甲醇大家知道是很方便的,车可以拉几十吨甲醇,但是要拉几百公斤的氢气麻烦大了,氢气罐高压气罐在很多地方有限制,现在加氢站的成本,除了制氢的原料成本以外,很大一块是运输,运输成本可以加一倍,这样还有一个好处就是我们把氢气二氧化碳分离出来以后,液化二氧化碳,再运回去,再运到液态阳光厂里面去,又把它变成甲醇,二氧化碳成了载能分子,整个循环,二氧化碳的运输也是没有什么安全性问题,很靠谱的事情。
最后把清洁氢可以运到我们的氢燃料电池里面去。这样一个技术路线,我们很快行动,很快进行工业化示范,大家也看到这样的优点,就是它解决了高压加氢站的安全性问题,储存运输的安全性问题,可再生资源变成液态阳光的全过程,二氧化碳可以回收作为低碳零碳甚至负碳过程,二氧化碳不断循环就是负碳过程,这个技术的关键技术已经解决了,这个技术还可以扩展到其他的制氢,比如甲苯合成氨,这样的加氢站可以到社区里面去,很安全。
最后总结一下,我们今天讲的氢能和液态阳光甲醇是新的储能形式,解决可再生资源间歇性的问题。这样可以解决一些边远地区不能上网难以上网的可再生资源,解决弃风、弃光弃水的问题,还可以除特高压输电之外的另外一种规模化输送能源的途径,我们西气东运的管道和火车可以把甲醇拉过去,不用建特高压线,这样的过程把二氧化碳温室气体,一种废气资源化利用,通过CCSU碳捕获转化使用这样的过程,还可以用现代化工过程耦合起来,不光是自身,是化学品和精细化学品绿色化学合成。实现规模化减排二氧化碳,使亿吨级减碳成为可能,作为绿色燃料,部分替代汽油储油,缓解我们国家固体能源安全,作为绿色氢能的载体,可以缓解制、储、运、加安全性和成本问题,并使燃料电池碳足迹是绿色的。我做绿色氢能,做液态阳光工作做了将近20年,2001年我们国家加入WTO年代,没有人提可再生资源绿色氢能,就像杜院长讲的,微不足道的时候,我们就开始做这个工作,这个照片是我们的博士后,已经毕业上百个了,基础研究得到了国家基金委,中国科学院国家九四三,国际上公司,国内的公司等给予了很多支持,没有他们的支持,没有年轻人的努力,我们是不能取得这些成绩的,在这里也是一并感谢他们。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月26日,在2024中国国际氢能及燃料电池产业展览会(简称2024中国氢能展)上,世界级绿氢生态创新区“氢洲”项目(以下简称“氢洲”项目)正式发布,国家能源集团将携手内蒙古鄂尔多斯市打造世界领先的绿色氢能项目标杆与国家西氢东送核心节点,意味着国家能源集团融通产业链供应链价值链,“两横一纵
北极星氢能网获悉,3月24日,《广东省氢能产业发展报告2024》发布。《氢能报告》认为,氢能已成为我国能源战略体系的重要组成部分,国家已在氢能领域作出前瞻性布局。广东氢能产业起步较早,在这个新兴产业发展拥有先发优势。近年来,广东通过积极推进国家级、省级氢能技术重点实验室建设,加快氢能产
北极星氢能网获悉,国际氢能委员会执行董事Steven·Libbrecht(史蒂文·利布雷希特)在3月26日举办的国际氢能创新合作论坛上作了题为《全球氢能发展》的主题报告。Steven·Libbrecht在报告中指出,目前全球约有1100个加氢站在部署,其中超过20个加氢站在中国,而且也在不断的加强,加之日本、韩国的加
目前,虽然钢铁行业对氢的需求较小,但据彭博新能源财经(BNEF)预测,到2030年,该需求有可能大幅增长。因此,钢铁行业也被认为能够提供清洁氢气生产商扩大产能和降低成本所必须的稳定需求。大多数钢铁生产商都计划依靠氢气来实现净零排放目标。根据彭博新能源财经给出的数据,安赛乐米塔尔、浦项制铁
3月23日,由北极星电力网主办的2024绿氢产业创新发展大会在上海盛大召开,会议以“共享绿色能源新机遇,共创绿氢时代新未来”为主题,吸引了诸多行业专家学者共同参与。国网上海综合能源服务有限公司副总经理张春雁在会议中致辞。尊敬的各位嘉宾、各位朋友:大家好!我非常荣幸代表会议致辞,热烈欢迎
北极星氢能网获悉,3月20日,明阳氢能宣布其位于天津市滨海新区生产基地正式投运。明阳氢能天津生产基地将主要生产500Nm/h以下规格的制氢电解槽产品,年产能超过100MW。明阳氢能执行董事潘永乐表示,天津是公司一系列产业布局的始发站,公司将深耕氢能装备技术的研发,加速实现绿氢装备的规模化、高效
北极星氢能网获悉,3月22日,鄂托克农投(天赋牧之源)与内蒙古明阳新能源开发有限责任公司签署风光储氢醇一体化生物质供应项目战略合作协议。根据协议内容,明阳新能源将依托一体化项目总规划,结合鄂托克农投属地农牧产业资源等综合优势,发挥在相关领域的经验、技术和信息优势,拟定建设风光电开发
氢能产业是我国战略性新兴产业的重点发展方向,也是未来产业领域大力培育的方向。3月22日,国家能源局披露的《2024年能源工作指导意见》指出,要编制加快推动氢能产业高质量发展的相关政策,有序推进氢能技术创新与产业发展,稳步开展氢能试点示范,重点发展可再生能源制氢,拓展氢能应用场景。《2024
北极星氢能网获悉,3月13日,北京能源国际控股有限公司副总裁吴潮科在北京会见中国机械设备香港有限公司董事、总经理鲁进一行,双方就绿电制氢领域深入合作进行座谈交流。会上,双方就各自业务发展及产业规划进行了介绍,并一致认为,京能国际与中设香港在各自领域水平领先、优势明显,有着广阔的合作
北极星氢能网获悉,3月18日,日本伊藤忠商事株式会社(以下简称伊藤忠)执行董事石桥忠一行到访吉电股份。公司党委书记、董事长才延福,总经理、党委副书记牛国君与石桥忠就氢基绿色能源产业合作等方面进行深入交流,并达成广泛共识。才延福对石桥忠一行的到访表示欢迎,介绍了公司基本情况和发展历程
北极星氢能网获悉,全国首个绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目自2023年6月投运以来,运行安全平稳,截至3月20日,已安全平稳运行6000多小时,向塔河炼化输送绿氢4000余吨,有效推动了相关行业企业可持续发展、高质量发展。在中国石化新疆库车绿氢示范项目总控室里,工人们忙着监测厂区内每一组数据
北极星氢能网获悉,1月29日,远程新能源商用车集团旗下醇氢科技宣布完成首轮融资,引入多家战略投资者和知名投资机构,融资金额1亿美元,投前估值10亿美元。该轮融资将主要用于持续研发投入和绿色甲醇运力生态建设,进一步提升企业核心竞争力。首轮融资的完成,标志着醇氢科技“1.2.3.3”的生态战略已
北极星氢能网获悉,1月18日,由吉利集团旗下内蒙古液态阳光能源科技有限公司申报的全球首个亿吨级液态阳光绿色甲醇制造项目获批,该项目总投资185.3亿元,计划建设起止年限为2024年07月至2026年08月,其中项目一期建成年产绿色低碳甲醇50万吨示范项目,二期建成年产绿色低碳甲醇500万吨项目,远期规划
北极星氢能网获悉,据爱企查显示,12月22日,内蒙古液态阳光能源科技有限公司成立,法定代表人为俞学良,注册资本1亿人民币,注册地位于内蒙古阿拉善盟,经营范围含合同能源管理、工程和技术研究和试验发展、新兴能源技术研发、风力发电技术服务、太阳能发电技术服务、储能技术服务等。股东信息显示,
北极星氢能网获悉,近日,云南省科学技术院与大唐云南发电有限公司、国家环境保护工业资源循环利用工程技术(昆明)中心签署《云南省绿色氢能源与液态阳光甲醇示范项目战略合作框架协议》。省科技厅党组成员、省科学技术院院长胡启相,大唐云南发电有限公司党委书记、董事长李志农,国家环境保护工业资
6月28日,2023世界新能源新材料大会在鄂尔多斯市召开,会上5项重大前沿科技成果重磅发布。其中氢能相关的科技成果包括中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高团队的全球首创插片式带压电解槽及氢舟TM电解水制氢系统、中国科学院院士、大连化物所研究员李灿团队的液态阳光技术、清华大学教授、鄂尔多斯实
4月28日,新疆奇台智慧能源装备产业园项目在新疆奇台县喇嘛湖梁工业园区举行开工仪式。新疆奇台智慧能源装备产业园项目总投资116.4亿元,由风电装备、制氢装备、“液态阳光”绿氢绿色甲醇等产业构成,具体包括“六大基地、四大中心园区+‘液态阳光’绿氢绿色甲醇项目园区”。产业园整体规划分三期建设
5月5日,国能中电能源集团有限责任公司(以下简称:国能中电集团)与麦芬隆(上海)环境工程技术有限公司(以下简称:麦芬隆)在北京签订战略合作与产品包销框架协议,双方拟在节能减排市场和项目开发、技术推广应用、液态阳光产业链产品销售等方面进行合作,共同践行“3060”双碳战略,助力美丽中国建
4月2日,“液态阳光研究院及产业化示范基地落地广州南沙”签约活动在广州市南沙区举行,广州南沙开发区管委会、中国科学院大连化学物理研究所、广东南粤绿色能源科技有限公司签署战略合作框架协议。“液态阳光”能源体系是指通过利用二氧化碳和水,将光能转换为稳定的化学能并以液体的形式存储、运输与
近日,中国能建中电工程华北院中标鄂尔多斯10万吨/年液态阳光——二氧化碳加绿氢制甲醇技术示范项目风光制氢一体化标段初步设计服务项目。该项目的中标是华北院依托在风光氢+绿色化工领域的技术优势,推动项目落地的具体体现。该项目是全球首个液态阳光技术大规模工业化示范项目。项目利用太阳能、风
北极星氢能网获悉,鄂能化公司液态阳光示范项目绿氢指标于1月4日获内蒙古自治区能源局批复。该项目包括风光发电、电解水制氢和二氧化碳加氢制甲醇三个单元,所用电量95%以上为新能源发电,所用二氧化碳经煤化工废气捕集而来,从本质上保证了项目的“绿色”。该项目的成功示范,将为新能源和煤化工行业
北极星氢能网获悉,11月30日下午,邯郸市政府与浙江吉利远程新能源商用车集团通过线上方式举行战略合作签约仪式,共同打造新能源商用车邯郸区域工厂、全产业生态体系和液态阳光甲醇经济创新试验示范运营区,构建“装备制造+清洁能源+智慧互联”发展模式。吉利控股集团董事长李书福、市委书记张维亮共同
北极星氢能网获悉,3月16日,中国石油第一个规模化可再生能源制氢项目制氢装置在玉门油田成功投产,玉门油田经过近8个月的全力建设,在玉门市老市区建成包含3套1000标方/小时碱性电解槽和1套质子交换膜的制氢站,年产氢能力2100吨,氢气产品纯度超过99.99%。该项目于2023年8月8日正式开工,作为中国石
3月1日,浙江南都电源动力股份有限公司(简称:南都电源)发布关于控股子公司完成工商注册登记暨关联交易进展公告。公告称,南都电源审议通过了《关于与关联方共同投资成立公司暨关联交易的议案》,同意公司成立浙江南都氢能科技有限公司,依托公司储能主业,重点开发氢储能及其下游应用项目,专注于可
近日,生态环境部发布关于印发《国家重点低碳技术征集推广实施方案》的通知,其中指出氢能开发利用技术为重点方向,包括基于可再生能源的低成本(离网、可中断负荷)大规模制氢技术,分布式可再生能源制氢技术,工业副产氢高效提纯技术,经济安全高效的氢能储运技术,氢燃料电池开发及燃料电池分布式发
北极星氢能网获悉,在日前召开的陕西省政协十三届二次会议委员联组专题讨论会上,陕西省政协委员、农工党陕西省委会主委、西安市政协副主席王国根建议,加快推进氢能全产业链发展。王国根建议,一是推进氢能供应绿色化,短期重点发展工业副产氢,探索推进非化工园区电解水制氢、可再生能源制氢、制氢加
2024年2月6日,中集旗下电解水制氢装备专业公司中集集电,在中集集团总部举行了中集可再生能源制氢创新技术论坛暨中集集电低负荷运行电解制氢技术发布会。中集集电常务副总吕国爱做了详细技术发布报告,围绕“碱性电解水制氢装备如何实现低负荷运行”核心问题,从影响电解槽低负荷运行的原因、解决方案
北极星氢能网获悉,2024年2月5日,江苏省常熟虞山高新区与北京明阳氢能科技有限公司(下称“明阳氢能”)签约战略合作协议。双方将在氢能源领域携手共进,打造华东区先进氢能装备产业基地。明阳氢能将在虞山高新区建设面积超过1.6万平米、年产2GW的制氢设备的产业园区,依托园区周边完善的高端装备制造
2月4日,南都电源在互动平台表示:公司正积极推进氢能公司成立,公司氢能业务布局将专注于可再生能源制氢技术的研究,同时也将依托公司储能主业,重点开发氢储能及其下游应用项目,推动氢能、电能及其他能源体系融合,促进形成多元互补融合的现代能源供应体系。据了解南都电源长期专注于储能技术、产品
近日,国际能源署(IEA)在《2023可再生能源:2028年分析和预测》报告(以下简称《报告》)中大幅削减未来5年新增风能、太阳能用于生产绿氢的预测,这意味着全球绿氢产量将低于此前预期。值得注意的是,《报告》下调了除中国以外所有地区的预测,中国是唯一增长速度可能接近宣布目标的市场,并且中国到
近期,鄂托克前旗上海庙经济开发区深能光伏制氢项目——深能骏马湾光伏制氢电站成功并网发电。该项目包括光伏发电站及制氢站两部分,总投资16.2亿元,建设内容为250兆瓦光伏发电站、年制氢量约6000吨电解水及配套设施,产出氢气纯度达99.999%,属于绿色清洁能源。项目投产后年平均发电量约4.7亿度,可
国际能源署IEA最近发布的报告《2023可再生能源:2028年分析和预测Renewables2023Analysisandforecastto2028》中,大幅削减了对未来五年新增风能、太阳能用于生产绿氢的估计,这意味着可再生氢的产量将低于此前预期。国际能源署(IEA)预计,到2028年底,新的可再生能源绿氢的产能将达到45GW,仅为开发
北极星氢能网获悉,1月8日,海南省发改委发布《海南省氢能产业发展中长期规划(2023-2035年)》,文件指出:到2025年,燃料电池汽车保有量约200辆,部署建设加氢站6座。可再生能源制氢量达到10万吨/年,主要用于船用绿色甲醇生产制造,满足2-3艘甲醇动力集装箱船舶使用。支持先行试点突破,研究将氢气
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!