工厂化海水制氢 打开高含盐工业废水应用新路径

中国工业报记者  徐如玉

据了解，中国石化于12月18日宣布，我国首个工厂化海水制氢科研项目在青岛建成。项目采用海水直接制氢与绿电制氢相结合的方式，每小时可生产绿氢20立方米，既为沿海地区消纳可再生绿电生产绿氢探索新方案，也为资源化利用高含盐工业废水提供新路径。

我国制氢总规模保持快速增长。预计到2030年，我国制氢年产量将达到5,300万吨。我国“氢能产业发展中长期规划”明确提出了氢能多元化示范应用的发展思路,到2050年，中国可再生能源电解制氢(即绿氢)的比例将达到70%。同时，制氢成本也随之下降，到2040年后，绿氢的成本将降到10元每公斤以下。

我国绿氢项目大部分集中在三北地区（东北、西北、华北），主要是因为这些地区在资源禀赋、政策环境和消纳场景方面具有显著优势。目前内蒙古的绿氢项目最多，达105个。按照各省的绿氢规划，到2035年，吉林省的绿氢总产量将超过内蒙古。

到2030年，我国氢气的年需求量将达到3,715万吨，在终端能源消费中占比约为59%。到2060年，我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中的占比约为20%。其中，工业领域用氢占比仍然最大，占总需求量的60%。

工厂化海水制氢可采用工厂化运行方式，利用水上光伏电站生产的部分绿电，通过电解槽将海水分解为氢气和氧气，所产氢气并入青岛炼化管网，用于炼化生产或氢能车辆加注，生产过程完全在工厂内进行。

海水制氢仍面临技术挑战。海水中约3%的盐含量以及杂质中的氯离子会对电解设备电极造成腐蚀，阳离子的沉积可能堵塞设备孔道，降低电解效率甚至损坏设备。中国石化青岛炼化和大连石油化工研究院联合攻关，通过研发特制的关键设备和特殊工艺流程，成功攻克了耐氯电极技术、高性能极板设计以及海水循环系统等关键技术难题，实现了科研开发与应用场景的高度耦合互联。