海上風電氫能耦合應(yīng)用

近年來,我國陸上風電的技術(shù)日趨成熟,風電發(fā)展逐漸向海上風電傾斜。為了實現(xiàn)碳中和背景下風電裝機容量新目標,豐富的海上風電資源的開發(fā)利用是必然趨勢。海上風電與氫能耦合可以提高海洋能源的綜合利用效率,為海上風電消納與輸送提供新的思路。

交通領(lǐng)域的應(yīng)用

交通領(lǐng)域走在氫能應(yīng)用的前沿，目前主要以氫燃料電池汽車為主，同時在鐵路、海事、航天領(lǐng)域不斷探索發(fā)展。

以氫燃料電池乘用車為例，當前全球多個國家積極布局氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈，2021年全球主要國家共銷售氫能源汽車16,313臺，同比增長68%，其中中國全年氫能源汽車銷量為1,586臺，同比增長35%。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，到2050年氫能需求量有望達到6000萬噸，在終端能源體系中占比為10%，預(yù)計產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將達12萬億元，其中交通運輸領(lǐng)域用氫2458萬噸，約占該領(lǐng)域用能19%。

在國家“雙碳”目標下，氫燃料電池汽車正成為新的發(fā)展趨勢，因其動力充足、加注時間短、續(xù)航里程長等優(yōu)勢逐漸延伸至重卡、應(yīng)急救援車、平衡車、觀光車等應(yīng)用場景。

工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

在工業(yè)領(lǐng)域，氫能應(yīng)用廣泛，當前主要應(yīng)用于煉油、煉鋼等。以鋼鐵行業(yè)為例，現(xiàn)生產(chǎn)鋼鐵大多以焦炭作為鐵礦石還原劑，導(dǎo)致碳排放過多，無法進行深度脫碳。因此以氫能煉鋼、用氫代替焦炭作為還原劑的新工藝，降低了煉鋼過程絕大部分碳排放，如果實現(xiàn)可再生能源電解水制氫，在軋鑄環(huán)節(jié)使用可再生能源發(fā)電，最后基本可以實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的近零排放。

在技術(shù)方面，燃料電池系統(tǒng)、電堆、空壓機等已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，質(zhì)子交換膜、氣體擴散層等正在進行小批量驗證，對于氫能應(yīng)用技術(shù)的自主化，在氫燃料電池方面國家主要關(guān)注催化劑、膜電極、質(zhì)子交換膜、雙極板、擴散層、電堆，在系統(tǒng)方面關(guān)注空壓機和氫循環(huán)系統(tǒng)。就目前來看，氫燃料電池六方面技術(shù)的國產(chǎn)化進展良好，已初步掌握氫能制備儲運加注、燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)。

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