2023-10-08
每个海上风机在自有的平台上安装电解水装置以及海水淡化设备,风电通过电解水设备制取氢气,然后氢气通过管道输送到独立的P2X平台,在P2X平台上,氢气被制取成甲烷或者甲醇。甲烷或者甲醇燃料通过运输轮船输运到陆地。整个燃料制取运输是一个全自动的过程,只需要每年定期检修即可。
为什么关注氢能
为了减少碳排放实现碳中和,未来的能源供给将是 photovoltaics, wind turbines, and hydroelectric power plants。但是电力并不能满足所有的经济社会活动。比如,航空领域,电池不能满足长距离飞行。此外,很多场景下,所发出的电能并不能立刻被使用,需要将电能进行存储在几个小时或者几天后使用,亦或者需要被运输到很远的跨国跨洲去被使用。因此,将电力转换成其他的能源形式成为必然。氢能因此成为未来的香饽饽。
为什么要海上制氢
可以减少土地资源,很多经济中心比如欧洲和日本,土地资源紧张,但是靠近海边。其次,海上风电是绿色能源,制取绿氢。再者,电解水设备需要的水资源可以直接通过海水淡化获取。此外,海上风电电能输送到陆地需要经过多种转换降低效率,技术难度大,但是氢燃料通过管道或者轮船运输都简单很多。海上氢能技术难题
最重要的技术难题是如何设计这样的海上风电制取燃料的系统。
其次,海上恶劣的环境导致风电输出的变化巨大,甚至会停机,会对电解水设备的稳定运行产生影响。其中停机是一个难题,因为是一个孤岛系统,如何黑启动没有标准程序。
再者,电解水设备在稳定的电力下效率最高,如何应对变动的风电也是难题。
解决上述难题的方法是设计一套控制运行的方法。比如,利用电解水的余热到海水淡化。
此外,电解设备突然停机怎么办?高速风力下,怎么防止系统崩溃?无风情况下,电解设备怎么运行?