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太陽能光伏、風電、生物質都能制氫！CHC氫能大會帶你領略綠色制氫奧秘

2019-10-22 來源：客車網

　　《CHC 2019中國(國際)氫能創新與發展大會暨展覽會》將于2019年12月19日-20日在杭州召開。本次大會致力于氫能全產業鏈，聚焦燃料電池技術與應用、綠色制氫與儲能產業。是業內頂尖的氫能及燃料電池會展之一。

　　除了氫能在交通領域的應用，本次大會還將特別關注綠色制氫領域。大會將設置平行論壇《CHC 2019中國(國際)綠色制氫與儲能產業大會》，并將邀請多位綠氫專家與相關企業負責人蒞臨現場，介紹綠氫技術與項目實踐經驗。

　　什么是綠色制氫?

　　首選，我們先來分清氫的“顏色”。以氫的原料與制備方法來分，氫分為綠氫、藍氫和灰氫。

　　國際公認“綠氫”為最干凈、環保的氫，即利用來源于風能、太陽能以及生物質能的可再生電力，通過電解水制取，突出特點是不排放碳，但在現階段受到電力成本較高制約;藍氫較為干凈，通過煤炭、天然氣等化石燃料制取，但需運用CCUS(碳捕捉、利用和封存技術)來實現碳中和;灰氫主要由煤炭、天然氣、焦爐煤氣、氯堿尾氣制取，生產過程中排放大量二氧化碳，但是成本較低，適用于市場發展初期。　　

　　我國是光伏與風電大國，總裝機容量均列全球首位，相關的上下游制造產業也在全球領先。在生物質方面，我國擁有大量的農業秸稈與林業廢棄物。綜合來看，綠色制氫的發展，在我國可謂有得天獨厚的條件。

　　光伏制氫

　　2019年7月下旬，知名光伏企業陽光電源在山西晉中榆社縣簽訂了一個300MW光伏和50MW制氫綜合示范項目。9月25日，陽光電源在山西省屯留區吾元鎮舉行200MW光伏發電項目(一期)開工暨二期500MW光伏制氫項目簽約儀式。

　　對光伏制氫，陽光電源董事長曹仁賢報以極大信心，曾公開在論壇上表示光伏與儲能深度融合、光伏制氫未來一定會大有可為。

　　曹仁賢表示：“現在，電網的成本占1塊錢，電網交流的設備占1塊錢，如果在西部光照好的地方，通過電力的轉換裝置直接制氫，10MW的光伏電站每天可以制造10萬立方米的氫氣，關鍵的問題是事后的儲存、運輸如何攻關!”

　　在光照資源比較好的地方，例如格爾木，25公里的見方的產地，可以做一個小型的制氫城，一年可以產100萬噸的氫氣，100萬噸的氫氣完全夠未來幾年用，沒有任何二氧化碳排放，沒有任何的污染。

　　初步計算，在光照好的地方，光伏制氫的電力成本每度電大概在1毛5分錢，是大幅度低于現在制氫的電力成本。

　　風電制氫

　　日前，在河北沽源縣西辛營鄉，全球最大的風電制氫項目——沽源風電制氫綜合利用示范項目施工進入最后調試階段。項目負責人胡雪松介紹，項目建成后，可形成年制氫1752萬立方米的生產能力，成為國內首個風電制氫工業應用項目，同時也是全球最大容量風電制氫工程。

　　作為國內首個風電制氫工業應用項目，沽源風電制氫綜合利用示范項目由河北建投新能源有限公司投資，與德國進行技術合作，引進德國風電制氫先進技術及設備，在沽源縣建設200兆瓦容量風電場、10兆瓦電解水制氫系統以及氫氣綜合利用系統三部分。

　　項目依照河北省總體氫能產業規劃進行建設，一部分氫氣用于工業生產，降低工業制氫產業中煤炭、天然氣等能源消耗量;另一部分將在氫能源動力汽車產業具備發展條件時，用于建設配套加氫站網絡，支持河北省清潔能源動力汽車發展。

　　此外，該項目將有效解決當地大面積棄風問題，破解河北省風電產業發展瓶頸。項目采用水電解制氫，產品為氫氣和氧氣，無有毒有害廢氣排放，也無廢渣生成，廢水排放量很少。在由風能到氫能轉變中，真正實現碳的零排放。　　

　　生物質制氫

　　木質纖維素生物質是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，全世界每年通過光合作用產生的木質纖維素高達1000億噸，其中89%尚未被人類利用。我國的木質纖維素生物質也非常豐富，每年僅農作物秸稈就有7億噸，加上數量巨大的林業纖維廢料和工業纖維廢渣，每年可利用的木質纖維素生物質總量可達20億噸以上。通過木質纖維素的有效轉化生成氫氣這種替代能源已成為實現可持續發展的重要研究課題。木質纖維素主要由纖維素、半纖維素和木質素構成，其中纖維素和半纖維素是可發酵性碳水化合物，可在微生物或酶的作用下將其轉化為糖后再供微生物利用生成燃料氫氣。

　　秸稈是一種豐富的農業廢棄物，供應充足、價格低廉。秸稈中碳和氫的含量都非常高，如果能把其中的氫元素提取出來，生成氫氣，將是一種非常好的資源化回收方法，剩下的碳資源不是以焚燒的形式變成二氧化碳釋放，而是被回歸到土地中，這樣既可以避免對空氣的污染，又可以保證土地資源持續富饒。但目前以秸稈為原料制備生物燃料研究中多數只強調對纖維素組分的轉化利用，而半纖維素組分則作為廢棄物處理，既造成環境污染，又造成資源浪費。

　　針對目前制約秸稈木質纖維原料生物轉化產氫研究中的主要技術瓶頸，哈工大郭婉茜教授及其團隊進行了戊糖發酵產氫菌和木質纖維素降解產氫菌的分離篩選，獲得了一些具有高效木質纖維素降解及產氫能力的優勢菌株，這不僅可以減少我們對化石碳資源的依賴，同時也降低了生物質來源氫氣的成本。該項目獲得科技部“十二五”科技支撐計劃、國家自然科學基金、863課題等支持。　　