我國海上風電無淡化海水原位直（zhí）接製氫技術獲（huò）突破（pò）。
▲圖為“東福一號”海上風電無淡化海水原位直接電解製氫（qīng）平台。東方電氣/供圖
近日，我國海上風電無淡（dàn）化海水（shuǐ）原位直接電解製氫技術海上中試（shì）在福建興化灣（wān）海（hǎi）上風電場獲（huò）得成功，驗證（zhèng）了海上（shàng）風電無淡化直接製氫抗海洋環境幹擾的可行性。
海洋是地（dì）球（qiú）上最大的氫礦，向大海要水是未來氫能發展的重（chóng）要方向，采用綠色電力電解水製氫是獲取零碳能源的重要途徑。當前，我國海上風電技術發展迅速，隨著（zhe）海上風電直接電解（jiě）海水製氫（qīng）技術實現突破，綠氫發展也將迎來更多可能。其中（zhōng），海上綠氫如何送上岸，成為關鍵一環。
海水電解製氫獲突破
據記者（zhě）了解，上述海上風電無（wú）淡（dàn）化海水原位直（zhí）接電（diàn）解製氫中（zhōng）試由深（shēn）圳大（dà）學/四川大學（xué）謝和平（píng）院士（shì）團隊與東方電氣集團聯合開展，於今年5月中下旬在福建興化灣海上風電場進行，使用聯合研製的全球首（shǒu）套與可再生能源相結（jié）合的漂浮式海上製氫平台“東福一號”，集成原位製氫、智慧能源轉換管理、安全（quán）檢測控製、裝卸升降等係統於一體（tǐ），在經受8級大（dà）風、1米高海浪、暴雨等海洋環境的考驗後，連續穩定運行超過240小（xiǎo）時。
中國工程院院士謝和平表示，海水無淡化原位直接電解製氫技術在原理上跳出了傳統化學（xué）的範疇，通過蒸汽壓差的物理力（lì）學驅動，全部（bù）隔開（kāi）海水中的90多種複雜元素及微生物對電解水製氫的影響，打破了世界上原本需要依靠純水製氫的傳統模式。通過取之不盡的海水資源直接製氫，並結合海上（shàng）風力發電技術，未來將改變全球能源開發路（lù）徑。
國家能源局數據顯示，今年一季度，全國風（fēng）電新增並網容量1040萬千瓦，其（qí）中陸上風電989萬千瓦，海上風（fēng）電（diàn）51萬千（qiān）瓦。截至一季度末（mò），全國風電累計裝（zhuāng）機達3.76億千瓦（wǎ），同比增（zēng）長11.8%，其中（zhōng）陸上風電3.45億千瓦，海上風電3089萬千瓦。
海上風電廣闊的前（qián）景為海水製氫帶來巨大發展空（kōng）間。據不完全統計，目前已出爐的沿海省（區、市（shì））海上風電（diàn）近遠景規劃已超150GW，其（qí）中“十四五”規劃近60GW。
從送電上岸到輸氫上岸
當前海上風電（diàn）的主（zhǔ）要利用方式是將獲得的電能通過海上電纜輸送上岸，再經陸地電網（wǎng）輸送電能給用戶，或者在陸（lù）地工廠製氫後（hòu）輸送給用戶（hù）。海上風電直接電解海水製氫技術取得的新突（tū）破，為綠氫（qīng）發展（zhǎn）提供了新思路。
“目前看，歐洲在這方麵有很（hěn）多（duō）嚐試，海（hǎi）上綠電直接製氫，然後用管道把氫輸送到陸地使用。從國外實踐看，相比（bǐ）將電集中（zhōng）輸送到（dào）陸（lù）地再製氫，這種方式更加經濟，總成本也更低。”原北京塑料集（jí）團公司總工程師吳念告訴記者，“其中的關鍵是適用於海上輸氫的柔性（xìng）增強塑（sù）料管道（FCP），這是非常特殊的產（chǎn）品，其複合有纖維增強層，可以兼具柔性和強度。”
值得注意的是，近（jìn）年各國都在探索發展（zhǎn）海上製氫新技術，以及海上製氫後（hòu）用管道輸（shū）氫上（shàng）岸（àn）的新係統（tǒng）。例如，國際著名工程（chéng）谘詢公司AFRA最近發布了對德國在建風電製氫工程AquaDuctus 采（cǎi）用“海上（shàng）製氫—管道輸氫上岸（àn）”方案和采用“電纜輸電上岸再製氫”方案對（duì）比的分析論（lùn）證，結論是前一種方案更快（kuài）、更經濟且風險更少，係（xì）統成本低60億歐元（yuán），生產氫氣成本低15%。
“可以（yǐ）肯（kěn）定（dìng），海上（shàng）製氫-管道輸氫上岸技術（shù）方（fāng）案將成為今後氫經濟的優選，這就為輸氫管道開（kāi）辟了一個巨大的新市場空間——海上輸（shū）氫（qīng）管（guǎn）道。”原北京第二輕工業局總工程師張玉川指出，海上長途高壓（yā）管道（dào）輸氫不可能采用難以製造成（chéng）連續長管又易腐蝕的鋼管，需要采用在海上（shàng）油氣產業中已經發展成熟的（de）FCP。所以，在海洋（yáng）工（gōng）程領域有影響力的挪（nuó）威船級社近年已經組織多國合作，共同探討（tǎo）製定輸氫高壓柔性增（zēng）強塑料管FCP的技術規範。
海上管道具備應用（yòng）基礎
公開信息顯示，國際上早先耐高壓的柔性抗（kàng）腐增強塑料管FCP專為海洋石油（yóu）天然（rán）氣開采研製，而且為滿足（zú）油氣產（chǎn）業的多種要求發展了係統的專門技術，並積累了在（zài）海洋環境下安全輸送可燃性氣的經驗（yàn）。
“現在，為了滿（mǎn）足將海上大量綠氫輸送上（shàng）岸的需要，業內開始將FCP技（jì）術應用（yòng）到海上長途輸送氫領域。因為（wéi）國際上已有海洋（yáng）油氣產業生產和應用（yòng）FCP的經驗，海上（shàng）輸氫管道所需（xū）耐（nài）高壓抗腐蝕的柔性複合連續長管FCP也已在海上油氣產業中發展成（chéng）熟。所以，基於海上輸送天然氣的技（jì）術經驗和基（jī）礎，海上輸氫產業可以實現很快發展。”張玉川表示。
據張玉川介紹，國際（jì）領先的開發海上輸（shū）氫FCP企業荷蘭斯特（tè）羅姆(Strohm)就是原生（shēng）產海上油氣產業用FCP的先驅者Airborne。
值（zhí）得注意的是，我國在海上管道領域已有一定基礎。例如（rú），從開發到生產大量油氣都要通過海中管道（dào）輸送，其中部（bù）分是金屬管，部分是（shì）柔性FCP。改革開放以來我國經濟發展突飛猛（měng）進（jìn），石油天然氣（qì）產業（yè）的大發展帶動了海中管道的更新升級（jí）。
“我國塑料管道業早有（yǒu）海上應用，如（rú）有壓或無壓的輸水、輸氣和排水管道，但沒有海上高壓輸氫（qīng）管道。”吳念表示，“海（hǎi）上輸氫管道發展還沒有引起我國管道業的足夠重視，也（yě）沒有製定（dìng）相應發展規（guī）劃（huá），這與我國海上風電迅猛發展（zhǎn）對海上輸氫管道的巨大需求（qiú）形成突出差距。建議國家出台相關政（zhèng）策，加快推動（dòng）海上輸氫（qīng）管道相關技術（shù）研發和規（guī）範建設。”
來源：中國能源報 作者：李玲（líng）
