【能源与双碳·科技创新】 中氢新能:深耕甲醇重整制氢技术 让氢能触手可及
■ 牟思南 我国将氢能规划为未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现低碳转型的重要载体。随着我国 “双碳”战略目标的提出,各项政策对于碳中和的引导和布局力度不断加大,氢能源的开发利用将进入实质性发展阶段。随着燃料电池技术的不断完善,以燃料电池为核心的氢能产业正在快速发展。 然而,氢能因储运安全和成本问题,目前无法得到普遍转化和应用。围绕能源转型发展战略,以甲醇为代表的氢制备技术及工程化建设项目正不断推陈出新,加速实现 “双碳”目标的进程。而我国甲醇产量巨大,可在常温常压下安全制取氢气,被视为非常现实可行的能源方案。 近日,由中国科学院大连化学物理研究所、新源动力股份有限公司、国创氢能科技有限公司、北京化工大学、中氢新能技术有限公司 (以下简称 “中氢新能”)等五家单位,联合共建的 “燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”,经大连市发改委批准,并报告国家发展改革委,完成共建单位的迭代更新后重新挂牌,中国工业报能源与双碳研究中心一行前往生产现场进行参观调研,一探究竟。 甲醇重整制氢技术引领城市能源转型 一台宽不到半米、重20千克、壁挂式安装的 “小盒子”,供热面积可达三百平方米,这就是中氢新能研发的 “壁挂式醇热宝”。 据介绍,该设备采用甲醇催化反应无焰燃烧生成热能,可不间断供暖供热。醇热宝安装方便,节能高效,耗电量低,三档位调节,出水口温度可达60度,充分满足室内供暖需求。 “与传统燃气壁挂炉相比,醇热宝加热过程无明火,有效避免火灾发生概率,为乡镇边远地区煤改电农户或无供暖系统地区提供独立供暖需求。”中氢新能董事长周明强介绍。 除了建筑供暖,交通出行也是与生活息息相关的 “用能大户”。很多人都有这样的经历:在天气冷的时候,锂电池作为动力的电动汽车或自行车会 “掉电”快,不免让人产生行驶里程焦虑。而在中氢新能展厅中,一款氢动能助力自行车就很好地解决了这一问题。 “氢的能量比锂电池有一定的优势,而且固体储氢的方式,让氢源在低温下依然可以正常释放出来发电,不受寒冷天气影响。”周明强介绍。“藏”在车尾的小小一罐氢仅18克,就能够支撑氢动能助力自行车骑行30公里以上。 城市是人类社会经济活动的中心,也是碳排放的主体。我国城市碳排放占全国总量比重高达85%。用全球史上最短的时间实现 “双碳”目标,这无疑给城市能源供应与转型带来巨大挑战。 成立于2016年的中氢新能是甲醇重整制氢及氢能发电系统产、学、研、用一体化研发装备制造企业。选择甲醇作为制氢来源,中氢新能有着深远的考虑:因储运安全和成本问题,氢能目前无法得到普遍转化和应用。而甲醇具有巨大的携氢量,国内产能超过1亿吨,约占全球总产量的67%,可在常温常压下安全制取氢气,既可以利用煤化工等传统行业制备,也可以通过可再生能源与二氧化碳获得 (绿色甲醇),在存储运输方面可以完全复用目前化石燃料的供应链,整体社会建设成本更低。 “我们选择甲醇制氢技术这一目前最便捷的制氢方式,从制氢到氢储存、运输、使用,打通整个链条,将氢能供给体系做到更人性化。”2023年年初,周明强在探索城市 “双碳”模式能源创新路径中提出,要坚定不移推行 “城市氢能运营服务商”策略,加强甲醇重整制氢+固态储氢技术研发力度,使氢能的应用走进人们的日常生活。 加速技术成果转化与市场应用 中氢新能办公大楼所使用的正是自研的氢能发电机组,完全满足日常办公用电的需求。据介绍,该机组可以做到制氢与发电同步进行,体积小,占地少,噪音低,排放少,每小时可发电30度左右,每度电的成本接近家庭用电水平。 “醇水纯氢机-100型”则是推动该公司赋能 “城市氢能运营服务”的关键枢纽,其采用甲醇重整制氢技术,在常温常压下安全高效制氢、供氢,广泛应用于交通、工业、电力、制造等领域,打通了氢源作为能源与用氢载具之间的桥梁,让氢能源从遥不可及变为触手可及。 2023年,经大连市发改委批准,并报国家发展改革委,中氢新能正式加入 “燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”序列,与中科院大连化学物理研究所、新源动力股份有限公司、北京化工大学、国创氢能科技有限公司联合共建中国氢能 “国家队”。 据悉,该中心重新挂牌后,将在国家发展改革委、大连市发展改革委和中国科学院共同领导下,实行主任负责制,副主任由共建单位各派1名领导专家担任,并设立科学技术委员会,由我国燃料电池与氢源技术领域著名专家组成。中心将坚持“资源共享、模式创新、做大做强”方针,分设多个技术平台,包括燃料电池系统科学与工程研究平台、绿色制氢技术平台、化石能源高效制氢技术研究平台、燃料电池及氢源技术商业化应用科创平台、分布式氢源及低碳应用技术研发平台等,逐步打造为创新引领型技术攻关平台,高效赋能 “双碳”战略。 中氢新能高度重视技术成果转化与市场应用布局,技术研发及设备生产落子大兴,在逐步扩大产能产量的同时,独立完成了 “小型模块化甲醇重整制氢装置研制”国家科技计划课题任务,与潍柴巴拉德氢能科技有限公司展开 “氢燃料电池一体化供电系统”深度合作,还与中石油、冀中能源、北斗智行等氢能上下游企业强强联手,系统布局氢能绿色制取、安全致密储输和高效利用技术,进一步提升城市氢能运营服务水平。 周明强表示,中氢新能将继续发挥科创实力,全面推进传统能源向清洁能源过渡转型,在技术、产品和服务创新中持续打造行业标杆,力争在关键技术迭代、市场应用转化、产能产线扩增等方面取得更大突破,为助力实现 “双碳”目标,践行绿色发展提供强大动力支撑。
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