为实现到21世纪末控制全球升温在2 ℃以内的目标,世界各国正全方位努力推动能源体系向化石能源低碳化、无碳化发展。尤其是在当前全球政治复杂和局部地区爆发冲突的背景下,将重塑全球传统化石能源与新能源的生产与消费版图,传统煤炭与油气能源消费占比可能有所回升,新能源时代将提速加快到来。
氢能作为一种可再生的、清洁高效的二次能源,具有资源丰富、来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样、可作为储能介质及安全性好等诸多优点,是实现能源转型与碳中和的重要能源。氢能技术不断成熟,逐渐走向产业化,同时伴随着世界面对气候变化和自然灾害加剧的压力持续增大,氢能得到了世界各国的重点关注,已成为许多国家能源转型的战略选择。
据国际能源署(IEA)《Global Hydrogen Review 2021》报告和中国《氢能产业发展中长期规划(2021—2035 年)》的数据,全球年产氢气9 000×104 t左右,其中我国氢气的年产量为3 300×104 t(达到工业氢气质量标准的约1 200×104 t)。中国在2020年将氢能纳入“十四五”规划及2035愿景,助力我国“碳达峰、碳中和”战略目标(以下简称“双碳”目标)的实现。
氢能产业链分为制氢、储氢、运氢、加氢、用氢等环节。其中,制氢技术包括化石能源制氢、电解水制氢、工业副产氢和可再生能源制氢等。电解水制氢是在直流电作用下将水进行分解进而产生氢气和氧气的一项技术,该技术可以采用可再生能源电力,不会产生CO2和其他有毒有害物质的排放,从而获得真正意义上的“绿氢”。
电解水制氢可分为三种方式,其中质子交换膜水电解制氢又叫PEM纯水电解制氢,PEM水电解槽能在高电流密度下工作,体积小,效率高,生成的氢气纯度可高达99.999%,生产1m³氢气的实际耗纯水量约为845~880g,具有占地面积小、制氢能耗低、灵活性高,与波动性和随机性较大的风电和光伏具有良好的匹配性等特点,被认为是非常清洁环保的“绿氢”。
提到纯水制氢,不得不提到曲线微导力系统,设备采用高频磁场技术,能够将水中的离子与水分离,降低水中离子的含量,达到净化水质及降低水中离子的目的。该系统能够高效、稳定、安全的生产纯水,保障电解槽的纯水供应,并与PEM纯水电解制氢系统联动操作,联合控制,能够实现全自动制水、数据远程上传。莱特莱德的曲线微导力系统是对常规反渗透系统进行技术升级,该技术还可实现对原有反渗透系统升级。曲线微导力与PEM纯水电解制氢强强联手,塑造“绿色”氢的未来,实现氢能源利用。